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Cientistas criam estrutura de RNA do coração pela primeira vez
Cientistas de Los Alamos e parceiros internacionais criaram as primeiras imagens em 3D de um tipo especial de molécula de RNA, essencial para a programação de células-tronco
Por Nancy Ambrosiano - 10/01/2020



Cientistas de Los Alamos e parceiros internacionais criaram as primeiras imagens em 3D de um tipo especial de molécula de RNA, essencial para a programação de células-tronco e conhecida como "matéria escura" do genoma.

"Até onde sabemos", disse a autora correspondente Karissa Sanbonmatsu, "este é o primeiro estudo estrutural 3D completo de qualquer RNA longo e não codificante (lncRNA) que não seja uma estrutura parcial". Sanbonmatsu é um biólogo estrutural do Laboratório Nacional Los Alamos. "Uma melhor compreensão desses RNAs pode levar a novas estratégias em medicina regenerativa para pessoas com problemas cardíacos devido a doenças cardiovasculares ou envelhecimento".

A equipe usou uma técnica chamada de espalhamento de raios X de ângulo pequeno (SAXS) que revela o envelope 3D da molécula de RNA, de acordo com Trushar Patel, um professor canadense da equipe. Em seguida, com a ajuda do aprendizado de máquina e da computação de alto desempenho, eles criaram modelos atomísticos para caber dentro dos envelopes - isso incluiu a criação de um modelo atomístico que também é o mais longo de um RNA isolado (636 nucleotídeos) até o momento, disse Doo Nam Kim, principal autor do artigo da Nature Communications.

"Nosso trabalho representa o primeiro passo para mostrar que esses RNAs de difícil imagem possuem estruturas em 3D e que essas estruturas moleculares podem muito bem determinar como elas operam", disse Sanbonmatsu. "O RNA estudado é chamado de" Coração Valente "- desencadeia a transformação de células- tronco em células do coração", disse ela.

Antes de o genoma humano ser sequenciado em 2000, pensava-se que ele continha principalmente instruções para proteínas, as moléculas de cavalo de batalha das células humanas. Os cientistas ficaram chocados ao descobrir que menos de 10% do genoma codificava proteínas. Desde então, os outros 90% eram considerados "DNA lixo" ou "matéria escura". Digite RNA, o primo molecular do DNA. Os cientistas originalmente assumiram que o principal objetivo do RNA era simplesmente coordenar como um mensageiro do DNA na síntese de proteínas. No entanto, recentemente foi demonstrado que mais de 90% do genoma codifica uma nova e misteriosa classe de RNAs, denominadas longas moléculas de RNA não codificadoras (lncRNA).

Essas moléculas de RNA ajudam a controlar a ativação e desativação de genes; seu mau funcionamento causa defeitos congênitos, autismo e até câncer em alguns casos. Eles também são essenciais para reprogramar células-tronco adultas. Mesmo que as moléculas representem 90% do genoma, os cientistas quase não têm idéia de como funcionam, ou mesmo de como se parecem. Neste estudo, um dos maiores estudos tridimensionais somente de RNA, as novas imagens tridimensionais preparam o terreno para futuros estudos que esclarecerão como eles controlam os genes.

 

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