Pesquisadores do ASTAR Genome Institute of Singapore (ASTAR GIS) desenvolveram uma nova técnica para estudar moléculas individuais de RNA e como suas estruturas influenciam a regulação genética, um processo fundamental que afeta o funcionamento celular em saúde e doença. O estudo foi publicado na Nature Methods, destacando que o RNA, além de transportar instruções genéticas do DNA para a produção de proteínas, adota diferentes formas que impactam seu comportamento celular.
O RNA é conhecido por sua flexibilidade e dinamismo, características que dificultam o estudo detalhado de suas estruturas. Métodos tradicionais oferecem apenas uma visão média de várias moléculas de RNA, tornando difícil observar como moléculas individuais podem se dobrar de maneira diferente, mesmo originando-se do mesmo gene. Para superar esse desafio, a equipe do ASTAR GIS desenvolveu a tecnologia “sm-PORE-cupine”, que combina rotulagem química com sequenciamento direto de RNA para detectar mudanças na estrutura do RNA.
Essa tecnologia utiliza compostos químicos otimizados para marcar bases de RNA não pareadas, partes mais expostas da molécula que servem como sinalizadores para os pesquisadores entenderem como o RNA está dobrado. O sequenciamento direto de RNA por nanopore lê as moléculas de RNA em sua totalidade, permitindo um estudo mais detalhado de suas estruturas. Com análise computacional avançada, a equipe conseguiu interpretar esses sinais em resolução de molécula única, ajudando a ver como RNAs do mesmo gene podem se dobrar e se comportar de maneiras distintas.
Utilizando o sm-PORE-cupine, os pesquisadores observaram que as moléculas de RNA podem adotar diferentes estruturas, e essas diferenças estão ligadas à eficiência de produção de proteínas e à rapidez com que os RNAs são degradados. Isso é crucial porque a produção de proteínas e a estabilidade do RNA são partes essenciais da regulação genética, e quando esses processos falham, podem contribuir para doenças. A nova metodologia oferece aos cientistas uma visão mais clara de como as moléculas individuais de RNA se comportam, proporcionando uma compreensão mais profunda de como a estrutura do RNA afeta a função celular.
Além disso, a pesquisa oferece novos insights sobre como as estruturas de RNA influenciam a função viral, incluindo em vírus como o SARS-CoV-2, e a regulação genética em organismos patogênicos. Esses achados podem ajudar os pesquisadores a identificar novos alvos terapêuticos baseados em RNA e apoiar o desenvolvimento de medicamentos antivirais, tratamentos antifúngicos e terapias direcionadas ao RNA.
Em longo prazo, a tecnologia e o conhecimento gerados podem contribuir para melhores diagnósticos de doenças, descoberta de medicamentos e medicina de precisão, ajudando os cientistas a entender melhor como a estrutura do RNA influencia a saúde e a doença. Dr. Wan Yue, Diretor Executivo do ASTAR GIS e autor principal, afirmou que a busca por uma compreensão científica profunda visa soluções melhores para saúde e doença. Coautor Dr. Niranjan Nagarajan, Diretor Associado de IA e Computação e Líder de Grupo Sênior, destacou a capacidade única de estudar a dinâmica de como os RNAs mudam de forma, construindo sobre as forças significativas do A*STAR GIS em análises baseadas em sequenciamento por nanopore.
Para mais detalhes, consulte o artigo original no portal Phys.org.
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