Nossos cromossomos possuem menos de 50% de DNA

Tábata Bergonci
30/11/2016

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Desde a descoberta em 1882 dos cromossomos (onde está contido todo nosso DNA), intensivos estudos têm sido feitos a fim de entender a estrutura destes. O DNA cromossomal está associado a proteínas, e essa junção DNA-proteínas é chamada de cromatina. A cromatina é responsável pelo empacotamento e desempacotamento do cromossomo, processo fundamental para a expressão gênica e divisão celular. A maioria dos estudos tenta entender e desvendar as funções e estruturas da cromatina, mas os modelos estruturais existentes negligenciam uma fina camada periférica existente nos cromossomos e visível por microscopia, descoberta na década de 1960. O que existe nessa camada? Ela serve para quê?

Recentemente foi mostrado que essa periferia cromossomal possui uma proteína chamada Ki-67, que funciona como um surfactante biológico (como um detergente), impedindo que os cromossomos grudem uns nos outros [2]. Agora, cientistas desenvolveram técnicas avançadas de microscopia e um pipeline para modelar a estrutura cromossomal em três dimensões, a fim de entender as propriedades dessa camada periférica [3]. Simplificando, eles desenvolveram um programa de computador que consegue juntar os dados de microscopia de luz de alta resolução e microscopia de fluorescência para então produzir um modelo 3-D de um cromossomo. Não à toa, o nome do pipeline é 3D-CLEM.

3D-CLEM permitiu que eles determinassem altura, diâmetro, área de superfície, volume e densidade de empacotamento de todos os cromossomos humanos. A técnica também mostrou que a microscopia de luz não é tão precisa para calcular volume cromossomal quanto se pensava. Quando os pesquisadores calcularam o volume relativo do cromossomo, da cromatina e da periferia cromossomal, eles descobriram que o volume periférico era muito maior do que se imaginava. De fato, a cromatina parece corresponder a apenas 53% do volume total do cromossomo. Análises proteômicas quantitativas também mostraram que as proteínas periféricas correspondem a mais de 33% das proteínas totais cromossômicas.

Os resultados são reveladores: os cromossomos não são simplesmente estruturas de cromatina. Se quase 50% do cromossomo corresponde à camada periférica, a importância dela deve ser muito maior do que se pensava. O estudo abre novas linhas de pesquisa e nos mostra que até áreas da ciência consideradas já bem estabelecidas às vezes podem ser alteradas. Uma má notícia para alguns pesquisadores? Estudos físicos e estruturais do cromossomo anteriormente realizados podem precisar ser reavaliados.

[1] Crédito da imagem: Zappys Technology Solutions (Flickr) / Creative Commons (CC BY 2.0). URL: https://www.flickr.com/photos/102642344@N02/10136583214/.

[2] S Cuylen et al. Ki-67acts as a biological surfactant to disperse mitotic chromosome. Nature 535, 308 (2016).

[3] DG Booth et al. 3D-CLEM Reveals that a Major Portion of Mitotic Chromosomes is not Chromatine. Molecular Cell 64, 790 (2016).

Como citar este artigo: Tábata Bergonci. Nossos cromossomos possuem menos de 50% de DNA. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2016/11/nossos-cromossomos-possuem-menos-de-50-de-dna/. Publicado em 30 de novembro (2016).

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Tábata Bergonci

Doutora em Genética e Melhoramento de Plantas. Pós-doutoranda na Universidade Federal de São Paulo. Escreve sobre Genética no Saense.

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