Novo sensor genético para metilação do DNA descoberto: uma revolução na epigenética

São PauloPesquisadores descobriram um novo sensor para manter a metilação do DNA, mudando nossa compreensão da epigenética. A metilação do DNA envolve a adição de um grupo metil à base citosina no DNA, o que controla a expressão gênica sem alterar a sequência do DNA. Esse processo é crucial para o funcionamento adequado de vários tipos de células, e sua interrupção está associada a doenças como síndrome de imunodeficiência, instabilidade centromérica e anomalias faciais (ICF).

Pesquisadores acreditavam que a proteína UHRF1 era a única capaz de detectar DNA hemimetilado, essencial para a manutenção da metilação do DNA. Entretanto, cientistas da Universidade Rockefeller e do Japão descobriram que o gene CDCA7 também possui essa função. Essa descoberta ajuda a entender como mutações no CDCA7 podem causar doenças como a síndrome ICF e amplia o conhecimento sobre os processos moleculares envolvidos.

Principais descobertas do estudo incluem:

• CDCA7 detecta hemimetilação em células eucarióticas.
• CDCA7 orienta a proteína HELLS para o DNA hemimetilado.
• HELLS remodela os nucleossomos, tornando os locais de hemimetilação acessíveis para UHRF1.

A replicação do DNA é um processo complexo onde a dupla hélice de DNA se divide em fitas simples. À medida que novas fitas complementares são formadas, os grupos metil não são copiados imediatamente, resultando em DNA hemimetilado. A proteína UHRF1 detecta esses locais hemimetilados e convoca a enzima DNMT1 para adicionar marcas de metilação à nova fita. Isso precisa ocorrer antes do próximo ciclo de replicação para manter as marcas epigenéticas.

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Descobrir que o CDCA7 detecta hemimetilação especificamente dentro da heterocromatina compactada é significativo. A heterocromatina limita o acesso de muitas enzimas, incluindo aquelas envolvidas na metilação do DNA. O CDCA7 faz parceria com o HELLS, uma proteína que pode desenrolar o DNA dos nucleossomos, ajudando a revelar sites de hemimetilação. Esse processo demonstra que o CDCA7 é mais eficiente ao trabalhar em cromatina densa em comparação com o UHRF1.

A descoberta abre novos caminhos para entender como os genes são controlados e como os cromossomos são organizados. Ela também sugere que os sensores de hemimetilação podem ter funções além de apenas manter a metilação do DNA. A hemimetilação em áreas específicas dos cromossomos pode desempenhar papéis importantes ainda não identificados pelos cientistas. Mais pesquisas podem revelar conexões com várias doenças genéticas e aprimorar nosso conhecimento sobre o controle epigenético.

A pesquisa revela que a regulação epigenética é tanto detalhada quanto complexa. Além disso, destaca o grande avanço realizado na área e abre a possibilidade de futuras descobertas.