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Entender em nível molecular como esse hormônio age pode ajudar a desenvolver melhores terapias.
MADRID, 12 dez. (EUROPA PRESS) -
Um estudo conduzido pelo Centro Nacional de Pesquisas sobre o Câncer (CNIO) da Espanha descobriu que a ação do estrogênio, o principal hormônio sexual feminino, depende de uma propriedade física do DNA, sua capacidade de se torcer ou "superenrolar".
O estrogênio, o principal hormônio sexual feminino, embora também desempenhe um papel nos homens, está envolvido em uma série de processos, e é por isso que o corpo muda tanto na menopausa. Isso ocorre porque o estrogênio regula centenas de genes.
"Descobrimos que a maneira como a molécula de DNA é enrolada e desenrolada, sua topologia, é fundamental para a forma como as células respondem ao estrogênio. Quando o estrogênio chega, as enzimas chamadas topoisomerases regulam o enrolamento do DNA, controlando assim a ativação dos genes necessários para que a célula responda aos hormônios", explica o pesquisador do CNIO Felipe Cortés, chefe do grupo CNIO DNA Topology and DNA Breaks e coautor principal do estudo.
Gonzalo Millán-Zambrano, do Centro Andaluz de Biologia Molecular e Medicina Regenerativa-CABIMER (Universidade de Sevilha-CSIC-Universidade Pablo de Olavide) e José Terrón Bautista, atualmente pesquisador de pós-doutorado no Helmholtz Zentrum em Munique (Alemanha), também são autores do estudo, que foi publicado na 'Science Advances'.
A informação genética codificada no DNA de cada pessoa - genoma - é composta por uma sequência de diferentes partes químicas (normalmente representadas por letras: A, T, C, G). Essa sequência de DNA é a mesma em todas as células de um organismo, mas cada tipo de célula lê diferentes partes da molécula de DNA - os genes - em momentos diferentes, e é por isso que existem diferentes tecidos e órgãos.
Em outras palavras, cada célula controla cuidadosamente quais genes ela lê - "ativa" ou "expressa" - e em que momento. A questão de como ela faz isso é absolutamente fundamental na biologia, e é aí que entra o estudo publicado recentemente.
Uma das principais mudanças de paradigma nessa área decorre da descoberta, nos últimos anos, de que as informações do genoma são codificadas em três dimensões. Ou seja: a forma 3D do genoma influencia quais genes são expressos e em que momento.
A TERCEIRA DIMENSÃO DO GENOMA
O núcleo da célula, que mede milésimos de milímetro de diâmetro, abriga o DNA, que, desenrolado, mede dois metros - no caso humano. Portanto, o DNA é densamente dobrado, mas não como um amontoado aleatório de fios, e sim em uma ordem muito rígida. Isso possibilita que regiões linearmente distantes do DNA entrem em contato umas com as outras, e é essa proximidade física que ativa e desativa os genes. O DNA adequadamente dobrado é tão importante que, se estiver mal dobrado, surgem doenças, inclusive o câncer.
"O dobramento do DNA determina como a célula lê e interpreta as informações do genoma. Estamos começando a entender como essa organização tridimensional influencia a atividade dos genes", diz Cortés.
ESTROGÊNIOS, ATIVAÇÃO DE GENES E "SUPERENROLAMENTO" DE DNA.
Os estrogênios atuam como sinais químicos que modificam a expressão de centenas de genes relacionados à reprodução, ao metabolismo, ao crescimento celular, à diferenciação e à sobrevivência. O novo estudo da Science Advances mostra que essa função dos estrogênios depende diretamente de mudanças físicas no dobramento do DNA, mudanças mediadas pelas enzimas topoisomerase.
As topoisomerases modificam o superenrolamento do DNA, o fenômeno pelo qual a molécula se retorce sobre si mesma, como um fio de telefone antiquado que, após várias voltas, se superenrola espontaneamente para aliviar a tensão física da torção.
"As mudanças no superenrolamento induzidas pelas toposiomerases afetam a organização tridimensional do genoma e, portanto, a forma como diferentes regiões reguladoras se tocam; esses contatos são essenciais para a ativação dos genes de resposta ao estrogênio", diz o pesquisador do CNIO.
Resumindo, "mostramos que a forma como o DNA é torcido é uma camada de regulação da expressão gênica que havia passado despercebida. Até agora, pensava-se que as topoisomerases simplesmente eliminavam as tensões do DNA; nosso trabalho mostra que, pelo menos na resposta ao estrogênio, o oposto é verdadeiro: a célula gera e modula ativamente essas tensões para favorecer os contatos que estimulam a ativação do gene.
Por outro lado, eles destacam que muitos cânceres de mama precisam de estrogênio para crescer, e os tratamentos usuais agem bloqueando esse sinal hormonal. Além disso, os inibidores da topoisomerase, que afetam diretamente a topologia do DNA, também são usados no tratamento de vários tumores, às vezes em combinação com terapias hormonais.
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