Na maior parte do tempo, não é em cromossomos em formato de X. O desafio é maior: encaixar 2 metros de fita em um núcleo celular de 0,005 milímetros.
Que o DNA contém o manual de instruções para grande parte do funcionamento do nosso organismo, a ciência sabe há décadas. Mas, pela primeira vez, descobrimos como o código genético se organiza dentro das células.
Cientistas da Universidade de Cambridge criaram o primeiro modelo 3D que mostra a estrutura física do genoma dentro de uma célula de mamífero.
Estamos acostumados a ver o genoma em pares de cromossomos, naquele clássico formato de X. Mas essa aparência condensada o DNA só assume no momento em que a célula vai se dividir. No resto do tempo, ele se apresenta como um longo par de fitas.
É uma organização complicada: nas células humanas, precisamos encaixar quase dois metros de DNA em um núcleo celular de 0,005 milímetros - 120 vezes menor do que o diâmetro de um cabelo humano. As fitas de material genético se enrolam para aumentar o espaço, mas o encaixe tem de ser preciso.
O modelo atual foi feito com células-tronco do embrião de ratos. Os pesquisadores mostram cada cromossomo colorido de forma diferente, para destacar como as fitas de DNA contidas neles se dobram para caber dentro do núcleo celular, cada uma ocupando um espaço bastante específico.
O resultado não é apenas um vídeo colorido e bonito: os cientistas acreditam que a disposição estrutural do material genético está ligada à forma como nossos genes são ativados e desativados.
Isso fica claro neste segundo vídeo. Baseado em análises do DNA dos ratos, ele mostra, em azul, quais regiões do DNA contém genes mais ativos. Os genes menos ativos aparecem em amarelo. Você nota um padrão de distribuição?
Segundo o modelo, o genoma se organiza e se dobra para que as regiões mais ativas do DNA fiquem no interior, separadas das "paredes" do núcleo celular. As regiões amarelas, menos ativas, são as que interagem com essa camada fibrosa da estruturada célula.
Essa segregação tão deliberada, para os cientistas, é um indício de que a distribuição dobradinha do DNA não é aleatória, feita simplesmente para "caber" no núcleo e, sim, intimamente relacionada aos genes que serão ativados para cada célula, alterando a sua função.
Além de aumentar nosso conhecimento sobre como a atividade genética funciona, o novo modelo também pode ser uma ferramenta para entender melhor doenças como o câncer. Sabendo como a estrutura afeta os genes ativos e inativos, podemos detectar o que exatamente dá errado e leva à anormalidade no DNA dos tumores - e quem sabe aprender como impedir que isso aconteça.
Prof. Sérgio Torres
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