Seu DNA tem um segundo código secreto que decide quais genes são silenciados
O DNA humano é composto por longas sequências de unidades de três letras formadas por quatro nucleotídeos. Essas unidades, conhecidas como códons, instruem as células sobre quais aminoácidos usar na construção de proteínas. Embora vários códons diferentes possam codificar o mesmo aminoácido, isso tem sido frequentemente visto como uma simples redundância no sistema genético.
No entanto, pesquisas recentes têm demonstrado que esses códons sinônimos não são realmente equivalentes. Alguns códons tornam as moléculas de mRNA mais estáveis e facilitam a tradução para proteínas pelas células, aumentando a eficiência. Outros, considerados não-otimais, resultam em uma tradução mais fraca e têm maior probabilidade de serem degradados. Até agora, os cientistas não entenderam completamente como as células humanas reconhecem e reagem a esses códons menos eficientes.
Investigação do “Sistema de Controle de Qualidade” das Células
Para explorar essa questão, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Kyoto e do RIKEN, liderada por Osamu Takeuchi e Takuhiro Ito, realizou uma série de experimentos com o objetivo de desvendar como as células lidam com a eficiência dos códons.
Eles iniciaram com uma triagem genômica utilizando CRISPR para identificar fatores envolvidos na expressão gênica dependente de códons. Essa abordagem indicou uma proteína de ligação a RNA chamada DHX29 como um ator chave. Sequenciamento de RNA subsequente permitiu que os pesquisadores examinassem a atividade geral do mRNA, revelando que, na ausência de DHX29, os mRNAs contendo códons não-otimais aumentam em abundância.
Como DHX29 Detecta e Reprime Mensagens Genéticas Fracas
Utilizando microscopia crioeletrônica, a equipe conseguiu observar como a DHX29 interage fisicamente com o ribossomo 80S, a maquinaria celular responsável pela produção de proteínas. Análises adicionais usando perfilação seletiva de ribossomos mostraram que a DHX29 tende a se associar a ribossomos que estão lendo códons não-otimais.
Estudos proteômicos complementares revelaram que a DHX29 recruta o complexo proteico GIGYF2•4EHP. Esse complexo atua para suprimir seletivamente mRNAs que contêm códons não-otimais, reduzindo efetivamente a produção de mensagens genéticas ineficientes.
“Juntas, essas descobertas revelam uma ligação molecular direta entre a escolha de códons sinônimos e o controle da expressão gênica nas células humanas,” afirma o co-autores correspondente Masanori Yoshinaga.
Uma Nova Camada de Regulação Gênica com Amplas Implicações
Esses achados transformam a percepção dos cientistas sobre a regulação gênica, demonstrando que a escolha de códons desempenha um papel direto no controle da expressão gênica em células humanas. O mecanismo mediado pela DHX29 pode influenciar processos biológicos importantes, como diferenciação celular, manutenção do equilíbrio celular e desenvolvimento do câncer, sugerindo uma significância ampla.
Os pesquisadores pretendem continuar a explorar como a DHX29 afeta a atividade gênica na saúde e na doença.
“Sempre nos fascinamos por como as células interpretam a camada oculta de informação embutida no código genético, então descobrir o fator molecular que permite às células humanas ler e responder a esse código oculto tem sido particularmente gratificante,” diz o líder da equipe, Osamu Takeuchi.
