O presidente e CEO do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), Bruce Stillman, tem dissecado a replicação do DNA, uma etapa cra­tica na divisão celular, desde os anos 1980. Seu laboratório estuda como os complexos de reconhecimento de origem - ORCs - coordenam a duplicação de DNA. Eles descobriram como nossas células montam e desmontam ORCs durante o ciclo de divisão celular. Uma protea­na ORC ésequestrada em pequenas gota­culas la­quidas, mantendo-a separada atéo momento certo para recrutar outras protea­nas e iniciar a replicação do DNA.

O ORC reconhece onde iniciar a replicação em vários locais ao longo dos trechos longos e lineares de DNA nos cromossomos de nossas células . ORCs totalmente montados recrutam outras protea­nas para fazer ca³pias precisas dos cromossomos. Esse mecanismo énecessa¡rio para herdar o DNA com precisão, sem erros que podem levar a doenças como o ca¢ncer.

Os cientistas estudaram a estrutura das ORCs em várias espanãcies. Stillman explica:

"Já estudamos isso no fermento de padeiro, mas descobrimos que as células humanas tem uma maneira diferente de fazer as coisas."

Ao contra¡rio da levedura unicelular, os humanos possuem uma variedade de células que se dividem em momentos diferentes. Para coreografar isso, os pesquisadores descobriram que uma protea­na ORC humana, ORC1, tem certas regiaµes que faltam no ORC1 de levedura. Quando o ORC se liga ao DNA, o ORC1 recruta o CDC6, uma protea­na que monta outras protea­nas de replicação do DNA. Algumas das regiaµes humanas especa­ficas de ORC1 e CDC6 ligam-se a outras protea­nas que regulam a replicação do DNA. Manzar Hossain, um investigador de pesquisa no laboratório de Stillman, diz:

"Descobrimos que ORC1 e CDC6 interagem de uma maneira muito tangencial. Encontramos um período de tempo muito curto que permite que eles interajam."

O ORC1 ligado ao DNA ésequestrado em gota­culas la­quidas que mudam de forma brevemente e, em seguida, traz o CDC6. Kuhulika Bhalla, um pa³s-doutorado no laboratório de Stillman, explica:

"Então, se vocêpode imaginar uma la¢mpada de lava, como se vocêtivesse um la­quido, mas vocêtivesse outro la­quido colorido dentro dela. E eles ainda conseguiram ficar separados."

Ao longo da maior parte do ciclo de divisão celular , as quantidades de ORC1 e CDC6 oscilam na canãlula. Stillman explica que "tanto as quantidades altas quanto as baixas de ORC1 levam a consequaªncias graves para a viabilidade celular. Portanto, énecessa¡rio ter a quantidade certa" de cada protea­na ao longo do ciclo celular. Stillman e seus colegas demonstraram que o CDC6 recruta outras protea­nas regulata³rias que controlam a atividade e os na­veis de ORC1 no espaço e no tempo. Eles publicaram suas descobertas na Molecular Cell .