Pesquisa japonesa revela como modificações epigenéticas controlam estrutura do DNA

Estudo do Instituto RIKEN no Japão descobriu que modificações epigenéticas podem controlar diretamente como o material genético é empacotado no núcleo das células. Essa descoberta tem implicações importantes para entender como genes são expressos em diferentes tipos celulares.

Os pesquisadores Yohsuke Fukai e Kyogo Kawaguchi, ambos do Laboratório de Física de Sistemas Não Equilibrados da Matéria Viva do RIKEN, desenvolveram um modelo físico para entender como modificações químicas afetam a estrutura da cromatina. Eles superaram limites técnicos laboratoriais ao criar uma nova forma de reconstituir arranjos de cromatina em placas de Petri.

Em vez de usar longas sequências de DNA, a equipe adotou uma abordagem de dois passos. Primeiro, reconstituíram cromatina usando fragmentos curtos de DNA e depois uniram oito desses fragmentos. O DNA tinha extremidades adesivas cuidadosamente projetadas para se unirem com uma ordem definida em uma reação de único recipiente.

Esse método permitiu que a equipe investigasse a relação entre padrões epigenéticos e estrutura da cromatina em uma escala maior que estudos anteriores. Eles descobriram que a acetilação de histonas, uma modificação epigenética que envolve a adição de um grupo acetil a aminoácidos específicos em proteínas do cromatina conhecidas como histonas, determina diretamente a arquitetura do cromatina.

O estudo também destacou a importância das interações hidrodinâmicas na dinâmica do cromatina, sugerindo que esses efeitos são significativos nos processos celulares. A equipe agora planeja investigar os efeitos de várias modificações e proteínas que se ligam a nucleossomos.

O objetivo final é construir um modelo físico robusto do cromatina e entender os mecanismos bioquímicos por trás de sua organização no núcleo. A pesquisa foi publicada na revista Science Advances e marca um importante avanço na compreensão da regulação genética.

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