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Novo estudo descobriu que a configuração do DNA ajuda a gerar diversos anticorpos
Um novo estudo descobriu que não apenas nosso DNA, mas sua configuração e embalagem nos ajudam a gerar diversos anticorpos.
Por Alice McCarthy - 03/11/2020


Novos estudos proporcionaram um grande avanço no conhecimento de como diversos anticorpos são gerados. Ilustração cortesia do Boston Children's Hospital

Precisamos de uma variedade de tipos de anticorpos para ajudar a combater patógenos invasores estranhos e nosso genoma é primorosamente ajustado para produzi-los para atender às necessidades emergentes. Um novo estudo descobriu que não apenas nosso DNA, mas sua configuração e embalagem nos ajudam a gerar diversos anticorpos.

Nossas fitas de DNA são organizadas, junto com certas proteínas, em uma embalagem chamada cromatina.

Em um artigo publicado na revista Nature, pesquisadores do laboratório de  Frederick Alt  do  Programa de Medicina Celular e Molecular  (PCMM) do Hospital Infantil de Boston revelam insights sobre um novo mecanismo de regulação da cromatina - mudando a configuração de nosso DNA e sua embalagem - e como isso influencia a formação de anticorpos e a regulação gênica em geral.

A equipe mostrou que a coesina, um complexo de proteínas com um papel importante na organização da cromatina, é um jogador chave na formação de novos laços na cromatina em genes de anticorpos longos. Como o laboratório Alt mostrou anteriormente , esta extrusão de loop é essencial para o processo de recombinação V (D) J - que reúne pedaços de código genético de longas distâncias para formar novos anticorpos.

Cohesin é o líder do ringue

“Tem havido muita discussão sobre se a coesina é realmente o complexo de proteínas responsável por este importante processo que organiza o genoma dos mamíferos em loops - loops que podem ser muito importantes para todos os tipos de regulação gênica, incluindo genes de anticorpos, ”Disse Alt. Essas configurações de loop posicionam fisicamente porções de genes que devem trabalhar juntos e próximos uns dos outros, aumentando sua capacidade de trabalhar em conjunto.

O processo de extrusão de loop habilitado para coesina para apenas quando a coesina encontra bloqueios chamados de elementos de ligação a CTCF (CBEs). CBEs ajudam a segregar todo o genoma em loops bem definidos.

A recombinação coensina mais V (D) J leva a diversos tipos de anticorpos

Para que a recombinação V (D) J ocorra, a coesina fica em um ponto do DNA, mas de alguma forma puxa centenas de segmentos gênicos espalhados pela cromatina, geralmente de grandes distâncias. Esse processo leva à geração de um grande repertório de anticorpos.

“Se não tivéssemos repertórios diversos de anticorpos, seríamos todos imunodeficientes e poderíamos morrer, principalmente em face da atual pandemia”, disse Alt.

Até agora, não era compreendido como as células do nosso sistema imunológico encontram esses diferentes segmentos gênicos em longas distâncias da cromatina, os selecionam e os colocam juntos para formar repertórios de anticorpos muito diversos.

Evitando roadblocks

O artigo aborda outro mistério importante na biologia da cromatina: como a cohesina supera os obstáculos CBE na cromatina que evitam naturalmente a formação de laços em longas distâncias?

“Descobrimos que desligar os CBEs permite que a coesina mova grandes regiões da cromatina para reunir segmentos de genes”, disse  Zhaoqing Ba  do laboratório Alt, primeiro autor do artigo. “Em última análise, isso permite que o complexo de recombinação V (D) J reúna e monte esses segmentos de genes importantes que são necessários para ter repertórios de anticorpos muito amplos.”

Uma nova forma de regulação gênica

Sua pesquisa tem implicações maiores além da produção de diversidade de anticorpos. Ele aponta para novos mecanismos potenciais que explicam a regulação de genes de longo alcance na saúde e na doença.

"Silenciar a atividade bloqueadora do CBE e permitir que a coesina junte longos trechos de cromatina pode ser importante para a regulação de muitos tipos de genes", disse Alt. “Nosso estudo fornece um passo importante para a compreensão de uma nova forma de regulação gênica no nível da arquitetura da cromatina e da biologia da cromatina, que pode ser muito importante para todas as formas de regulação gênica.”

 

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