Os 'interruptores' genéticos do crescimento ósseo: descoberta de 2700 intensificadores pelos pesquisadores da UNIGE

São PauloCientistas da Universidade de Genebra descobriram sequências genéticas importantes que controlam o crescimento ósseo. Apenas 3% do genoma dos mamíferos contém genes que produzem proteínas para funções biológicas e desenvolvimento. Esses genes são regulados por outras sequências chamadas de realçadores, que podem ativar ou desativar os genes.

Pesquisadores descobriram 2.700 partes do DNA que controlam o crescimento ósseo. Essa descoberta ajuda a explicar uma das razões importantes pelas quais as pessoas têm alturas diferentes e pode mostrar por que alguns problemas ósseos ocorrem.

Nós herdamos grande parte da nossa altura de nossos pais. Algumas doenças genéticas podem alterar o crescimento dos ossos, às vezes por motivos que não compreendemos bem. A causa pode não estar nos genes, mas em outras partes do genoma que regulam esses genes.

Guillaume Andrey, professor na Faculdade de Medicina da UNIGE e no Instituto de Genética e Genômica de Genebra, liderou o estudo. Ele explica que pequenas sequências de DNA chamadas enhancers controlam a conversão de DNA em RNA, o que por sua vez produz proteínas. Já conhecíamos os genes envolvidos na formação óssea, mas não sabíamos o que os regulava. Esta pesquisa nos ajuda a entender essa regulação.

Eis o que eles descobriram:

• A equipe utilizou uma técnica inovadora para criar embriões de camundongos com ossos fluorescentes.
• Isolaram e examinaram essas células para entender como os intensificadores funcionam durante o desenvolvimento ósseo.
• Identificaram as sequências regulatórias específicas que controlam os genes responsáveis pela formação dos ossos.
• Desativaram esses intensificadores para confirmar seu papel na ativação dos genes.

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Os ossos que brilham foram criados utilizando um novo método a partir de células-tronco de camundongo. Esse método permitiu que os cientistas visualizassem os ossos em embriões de camundongo, facilitando a separação das células para estudo. Fabrice Darbellay, um pesquisador do laboratório de Andrey, liderou essa parte do estudo. A equipe observou a atividade da cromatina, onde o DNA está embutido, nas células ósseas brilhantes.

Eles identificaram quais partes do DNA controlavam os genes responsáveis pela formação dos ossos usando marcadores de ativação gênica. Confirmaram os resultados desativando essas partes de controle enquanto mantinham os genes principais ativos. Se a ativação gênica cessasse, isso mostrava que tinham encontrado as partes de controle corretas.

Em camundongos, cientistas encontraram 2.700 interruptores genéticos, dos quais 2.400 também estão presentes em humanos. Cromossomos são longas fitas de DNA. Regiões específicas do DNA, chamadas de potenciadores, controlam genes próximos. Essas regiões e os genes que elas regulam estão próximos umas das outras no mesmo cromossomo, permitindo uma interação eficaz. Diferenças na atividade dessas regiões podem explicar as variações de tamanho corporal entre as pessoas. A atividade das células ósseas está diretamente ligada ao tamanho dos ossos e à altura geral.

Muitas doenças ósseas não são decorrentes de alterações nas sequências gênicas, mas podem estar relacionadas a mudanças nas partes regulatórias do genoma. Casos documentados mostram que alterações nessas partes regulatórias, e não nos próprios genes, causam doenças ósseas. É provável que muitas doenças ósseas passem despercebidas quando as sequências gênicas parecem normais. Problemas com essas partes regulatórias podem também causar outras doenças de desenvolvimento.

O estudo foi publicado na revista Nature Communications.