Precisamos de uma variedade de tipos de anticorpos para ajudar a combater patógenos invasores estranhos e nosso genoma éprimorosamente ajustado para produzi-los para atender a s 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 protea­nas, 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 gaªnica em geral.

A equipe mostrou que a coesina, um complexo de protea­nas com um papel importante na organização da cromatina, éum jogador chave na formação de novos laa§os na cromatina em genes de anticorpos longos. Como o laboratório Alt mostrou anteriormente , esta extrusão de loop éessencial para o processo de recombinação V (D) J - que reaºne pedaço s de ca³digo genanãtico de longas distâncias para formar novos anticorpos.

“Tem havido muita discussão sobre se a coesina érealmente o complexo de protea­nas responsável por este importante processo que organiza o genoma dos mama­feros em loops - loops que podem ser muito importantes para todos os tipos de regulação gaªnica, incluindo genes de anticorpos, ”Disse Alt. Essas configurações de loop posicionam fisicamente porções de genes que devem trabalhar juntos e pra³ximos 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.

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

“Se não tivanãssemos reperta³rios diversos de anticorpos, sera­amos todos imunodeficientes e podera­amos morrer, principalmente em face da atual pandemia”, disse Alt.

Atéagora, não era compreendido como as células do nosso sistema imunológico encontram esses diferentes segmentos gaªnicos em longas distâncias da cromatina, os selecionam e os colocam juntos para formar reperta³rios de anticorpos muito diversos.

O artigo aborda outro mistério importante na biologia da cromatina: como a cohesina supera os obsta¡culos CBE na cromatina que evitam naturalmente a formação de laa§os em longas distâncias?

“Descobrimos que desligar os CBEs permite que a coesina mova grandes regiaµes 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 reaºna e monte esses segmentos de genes importantes que são necessa¡rios para ter reperta³rios de anticorpos muito amplos.”

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 doena§a.

"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 gaªnica nonívelda arquitetura da cromatina e da biologia da cromatina, que pode ser muito importante para todas as formas de regulação gaªnica.”