Cientistas identificaram a existência de uma nova estrutura de DNA nunca antes vista em células vivas. Isso mesmo, não é apenas a dupla hélice.

A descoberta do que é descrito como um “nó torcido” de DNA em células vivas confirma que nosso complexo código genético é trabalhado com uma simetria mais complexa do que a estrutura de hélice dupla que todos associam ao DNA. É importante ressaltar que as formas dessas variantes moleculares afetam o funcionamento de nossa biologia.

O componente de DNA identificado pela equipe é chamado de estrutura de motivo intercalado (i-motif), descoberta pelos pesquisadores na década de 1990, mas que até agora só tinha sido testemunhada in vitro – e não em células vivas. Sabemos hoje que o i-motif ocorre naturalmente nas células humanas, o que significa que a importância da estrutura para a biologia celular – que já foi questionada anteriormente, dado que só foi demonstrado em laboratório – exige nova atenção dos pesquisadores.

O i-motif é um “nó” de quatro filamentos de DNA. Na estrutura do nó, letras C [citosina] na mesma cadeia de DNA se ligam – diferente de uma hélice dupla, onde “letras” em cadeias opostas se reconhecem, e onde Cs se liga a Gs [guaninas]. De acordo com Mahdi Zeraati de Garvan, primeiro autor do novo estudo, o i-motif é apenas uma das várias estruturas de DNA que não tomam a forma de dupla hélice – incluindo A-DNA, Z-DNA, triplex DNA e Cruciform DNA – e que também pode existir em nossas células.

Outro tipo de estrutura de DNA, chamado DNA G-quadruplex (G4), foi visualizado pela primeira vez por pesquisadores em células humanas em 2013, ao fazerem uso de um anticorpo manipulado para revelar o G4 dentro das células. No estudo de Zeraati, pesquisadores empregaram o mesmo tipo de técnica, desenvolvendo um fragmento de anticorpo (chamado iMab) que poderia especificamente reconhecer e se ligar ao i-motif. Ao fazê-lo, destacou sua localização na célula com um brilho imunofluorescente. Foi possível ver os pontos verdes – os i-motif – aparecendo e desaparecendo com o tempo, se formando, se dissolvendo e se formando novamente.

Embora ainda haja muito o que aprender sobre o funcionamento da estrutura do i-motif, as descobertas indicam que os transitórios i-motifs geralmente se formam tarde no ciclo de vida de uma célula – especificamente chamada fase G1 tardia, quando o DNA está sendo “lido” ativamente. Os i-motifs também tendem a aparecer nas regiões conhecidas como “promotoras” (áreas de DNA que controlam se os genes são ativados ou desativados) e nos telômeros (marcadores genéticos associados ao envelhecimento). Zeraati acha provável que o ir e vir dos i-motifs seja uma pista para o que eles fazem, e que estão lá para ajudar a ligar ou desligar genes, e para afetar se um gene é lido ativamente ou não.

Agora que sabemos definitivamente que essa nova forma de DNA existe nas células, isso dará aos pesquisadores um mandato para descobrir exatamente o que essas estruturas estão fazendo dentro de nossos corpos. Como Zeraati explica, as respostas podem ser relevantes – não apenas para o i-motif, mas também para o DNA-A, DNA-Z, DNA triplex e DNA cruciforme.

“Essas conformações de DNA alternativas podem ser importantes para que as proteínas da célula reconheçam sua sequência cognata de DNA e exerçam suas funções regulatórias. Portanto, a formação dessas estruturas pode ser de extrema importância para a célula funcionar normalmente. E qualquer aberração nessas estruturas pode ter consequências patológicas”, explicou Zeraati ao ScienceAlert.

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