Revelações genéticas: como a proteína DDM1 controla os genes saltitantes no Arabidopsis thaliana
![Agrião-de-bola com proteína DDM1 destacada controlando a genética.](/images_webp/thale-cress-with-highlighted-ddm1-protein-controlling-genetics.jpeg)
São PauloPesquisadores da Universidade de Tóquio, liderados por Akihisa Osakabe e Yoshimasa Takizawa, descobriram novos detalhes sobre como os "genes saltadores" são controlados na Arabidopsis thaliana (um tipo de agrião). Eles identificaram a função de uma proteína chamada DDM1 (Decreased in DNA Methylation 1). Essa proteína é fundamental para evitar a atividade dos "genes saltadores," também conhecidos como transposons, tornando-os mais fáceis de suprimir.
A seguir, os principais pontos do estudo:
- DDM1 torna os transposons acessíveis para marcas químicas que suprimem a transcrição.
- Transposons são genes que podem se mover para diferentes locais no genoma.
- DDM1 se liga ao DNA dentro do nucleossomo e o abre.
- Essa flexibilidade no local de ligação permite a deposição de marcas químicas, interrompendo a transcrição.
DDM1 ajuda a manter certas partes do DNA, conhecidas como transposons, inativas, adicionando marcas químicas a elas. Anteriormente, os cientistas não entendiam completamente como o DDM1 funcionava, especialmente porque os transposons geralmente são encontrados dentro de nucleossomos. Nucleossomos são estruturas onde o DNA está fortemente enrolado em torno de proteínas chamadas histonas. Esse enrolamento dificulta o acesso das células aos transposons para adicionar essas marcas supressoras.
Através da crio-microscopia eletrônica, um método avançado de imagem, os pesquisadores conseguiram observar a estrutura do DDM1 e do DNA no nucleossomo. Osakabe destacou que uma das descobertas mais empolgantes foi como DDM1 interage com o nucleossomo. Essa observação foi crucial, pois revelou as áreas específicas de ligação do DDM1, tornando o nucleossomo suficientemente flexível para permitir alterações químicas.
Essa descoberta é fundamental pois desvenda processos biológicos essenciais e possui aplicações práticas. Compreendendo o DDM1, podemos enfrentar doenças genéticas causadas por mutações em humanos. A versão humana do DDM1, chamada HELLS, atua de maneira semelhante. Essa pesquisa pode eventualmente levar a novos tratamentos para distúrbios genéticos.
Este conhecimento pode ser útil na agricultura e na biotecnologia. Cientistas podem controlar o funcionamento do DNA nas plantas para aumentar a produção de alimentos e criar novas aplicações biotecnológicas. Aprendendo com essa pesquisa, podemos entender melhor como os seres vivos gerenciam seu DNA, levando a avanços em diversas áreas.
Compreender essas pequenas estruturas e desvendar seus detalhes revela a complexidade e a precisão dos sistemas biológicos. É empolgante pensar nas novas oportunidades que essas descobertas podem trazer para a genética e outras áreas.
O estudo é publicado aqui:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-49465-we sua citação oficial - incluindo autores e revista - é
Akihisa Osakabe, Yoshimasa Takizawa, Naoki Horikoshi, Suguru Hatazawa, Lumi Negishi, Shoko Sato, Frédéric Berger, Tetsuji Kakutani, Hitoshi Kurumizaka. Molecular and structural basis of the chromatin remodeling activity by Arabidopsis DDM1. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-49465-wCompartilhar este artigo