Saúde
Cientistas de Oxford capturam a estrutura do genoma com detalhes sem precedentes
Cientistas do Departamento de Medicina Radcliffe, da Universidade de Oxford , obtiveram a visão mais detalhada até o momento de como o DNA se dobra e funciona dentro das células vivas, revelando as estruturas físicas...
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Oxford - 09/11/2025
Mapa detalhado do genoma, um pixel por nucleotídeo. Crédito da imagem: Departamento de Medicina Radcliffe
Cientistas do Departamento de Medicina Radcliffe, da Universidade de Oxford , obtiveram a visão mais detalhada até o momento de como o DNA se dobra e funciona dentro das células vivas, revelando as estruturas físicas que controlam quando e como os genes são ativados.
Utilizando uma nova técnica chamada MCC ultra, a equipe mapeou o genoma humano até o nível de um único par de bases, revelando como os genes são controlados, ou seja, como o corpo decide quais genes ativar ou desativar no momento certo, nas células certas. Essa descoberta oferece aos cientistas uma nova e poderosa maneira de entender como as diferenças genéticas levam a doenças e abre novos caminhos para a descoberta de medicamentos.
"Pela primeira vez, podemos ver como os interruptores de controle do genoma estão fisicamente dispostos dentro das células", disse o professor James Davies , autor principal do estudo .
'Isso muda nossa compreensão de como os genes funcionam e como as coisas dão errado em doenças. Agora podemos ver como alterações na estrutura complexa do DNA levam a condições como doenças cardíacas, distúrbios autoimunes e câncer.'
Por mais de duas décadas, os cientistas conhecem a sequência completa do genoma humano — os três bilhões de “letras” de DNA que compõem nosso código genético. Mas a forma exata como esse código se organiza e funciona dentro da célula permaneceu em grande parte desconhecida.
O DNA de cada célula, com cerca de dois metros de comprimento, está compactado em um espaço microscópico de um centésimo de milímetro de diâmetro. Dentro desse espaço, o DNA se dobra e forma laços constantemente, aproximando seções distantes. Essas estruturas tridimensionais são cruciais porque determinam quais genes estão ativos ou inativos, de forma semelhante a como um circuito impresso determina quais interruptores estão conectados e quais não estão.
Até agora, os pesquisadores só conseguiam visualizar essas interações com uma resolução relativamente baixa. O novo método de Oxford as captura em nível de um único par de bases — a menor unidade do DNA — oferecendo uma visão verdadeiramente molecular do controle gênico.
Esse nível de detalhe é importante porque mais de 90% das alterações genéticas ligadas a doenças comuns não se encontram nos próprios genes, mas nas regiões de "interrupção" que os regulam. A capacidade de visualizar como essas interrupções estão organizadas oferece aos cientistas uma nova estrutura para identificar onde a regulação gênica falha e como ela pode ser corrigida.
"Agora temos uma ferramenta que nos permite estudar como os genes são controlados com detalhes impressionantes", disse Hangpeng Li, o pesquisador de doutorado que liderou o trabalho experimental. "Esse é um passo crucial para entendermos o que dá errado nas doenças e o que pode ser feito para corrigi-las."
A equipe de Oxford também colaborou com a professora Rosana Collepardo-Guevara, da Universidade de Cambridge, cujas simulações computacionais confirmaram que os padrões de dobramento observados surgem naturalmente das propriedades físicas do DNA e de suas proteínas de empacotamento.
Em conjunto, os cientistas propõem um novo modelo de regulação gênica no qual as células usam forças eletromagnéticas para trazer sequências de controle do DNA à superfície, onde se agrupam em “ilhas” de atividade gênica. Essas estruturas, antes invisíveis, parecem ser um mecanismo fundamental de como as células leem suas instruções genéticas.
A pesquisa representa um grande avanço na genética molecular, fornecendo uma base para futuros estudos sobre como as alterações na estrutura do genoma causam doenças.
O trabalho foi financiado pelo Conselho de Pesquisa Médica e pelo Instituto Lister, com apoio para a transposição para novas terapias do Wellcome Trust e do Centro de Pesquisa Biomédica de Oxford do NIHR. Ele faz parte de um esforço crescente no Reino Unido para ir além do sequenciamento do genoma e compreender verdadeiramente como ele funciona no espaço e no tempo.
O artigo, intitulado " Mapeamento da estrutura da cromatina com resolução de pares de bases revela um modelo unificado de interações de elementos cis-regulatórios ", foi publicado na revista Cell .
