O DNA, a molécula que contém a informação genética dos seres vivos, se estrutura em uma dupla hélice que normalmente se enrola para a direita. No entanto, um novo estudo demonstrou que certas mudanças químicas podem modificar essa rotação, abrindo novas perspectivas na pesquisa biomédica.
Uma equipe internacional identificou que a introdução de um átomo de flúor em locais-chave da cadeia de açúcares do DNA pode induzir a formação de uma estrutura com rotação para a esquerda, conhecida como Z-DNA. Essa descoberta pode ajudar a compreender melhor os mecanismos de regulação genética e o comportamento das células cancerígenas diante do sistema imunológico.
Uma mudança química com grandes implicações
Pesquisadores do Conselho Superior de Pesquisas Científicas (CSIC), da Universidade McGill no Canadá e do Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona) colaboraram nessa pesquisa, publicada na revista Nucleic Acids Research.
A estrutura convencional do DNA, chamada hélice dextrógira, segue o sentido horário. No entanto, sob certas circunstâncias, algumas sequências podem adotar a conformação levógira, formando o que é conhecido como Z-DNA. Esse tipo de estrutura tem sido objeto de interesse na biomedicina devido à sua relação com processos como a regulação da expressão gênica e a estabilidade genética.
Z-DNA e seu papel na biologia celular
Embora o Z-DNA seja conhecido há décadas, estudos recentes demonstraram sua relevância na resposta celular ao dano e na reparação do DNA. Além disso, certas proteínas que se ligam especificamente a essa estrutura têm sido associadas ao câncer e à inflamação.
Carlos González, pesquisador do CSIC no Instituto de Química Física Blas Cabrera, explica que, em condições normais, o DNA isolado só forma Z-DNA na presença de concentrações extremamente altas de sal. No entanto, algumas proteínas podem induzir sua formação dentro da célula, mesmo em condições fisiológicas.
Cristina Cabrero, coautora principal do estudo, destaca que algumas dessas proteínas estão envolvidas na regulação da resposta imunológica em células cancerígenas, sugerindo que o Z-DNA pode desempenhar um papel fundamental na evasão do sistema imunológico pelos tumores.
A modificação química que altera a rotação do DNA
A equipe de pesquisa trabalhou com DNA modificado quimicamente, conhecido como Xeno Nucleic Acids (XNAs). Ao introduzir um átomo de flúor em posições estratégicas da cadeia de açúcares do DNA, os cientistas conseguiram induzir a formação de Z-DNA em condições fisiológicas.
Utilizando técnicas avançadas como ressonância magnética nuclear (RMN) e simulações computacionais, os pesquisadores comprovaram que essa modificação mínima tem um impacto significativo na estrutura do DNA.
Aplicações e futuras pesquisas
Essa descoberta abre novas possibilidades para a pesquisa biomédica. González destaca que os XNA fluorados são reconhecidos por proteínas que se ligam ao Z-DNA, permitindo explorar seu impacto na atividade celular.
Além disso, o flúor é um elemento magneticamente ativo, podendo ser detectado facilmente por técnicas de RMN, o que facilita a identificação do DNA levógiro em células vivas.
O CSIC enfatizou a importância das instalações do Laboratório de RMN Manuel Rico, uma Infraestrutura Científica e Técnica Singular (ICTS), no desenvolvimento dessa pesquisa. Os avanços nessa área podem fornecer ferramentas inovadoras para estudar a regulação genética e desenvolver novas estratégias terapêuticas contra o câncer e outras doenças.
