Descobrir como células regulam energia pode ser um grande passo para o tratamento de doenças como a obesidade, o diabetes e o câncer. Agora, pesquisadores da Universidade McGill, no Canadá, e Universidade da Pensilvânia, nos EUA, tiveram novos insights sobre como uma proteína controla a forma como nossas células geram energia.
A proteína quinase AMP ou AMPK é um regulador mestre do metabolismo e tem sido associada a uma série de funções biológicas, inclusive mantendo um sistema imunológico eficiente contra câncer e outras doenças. O que os pesquisadores descobriram agora é que ela também media a regulação epigenética da expressão gênica, ligando-se diretamente a sítios específicos do cromossomo.
"O que descobrimos é uma mudança de paradigma sobre o papel da AMPK", ressalta Russel Jones, da McGill. "Há muito se sabe que a AMPK pode afetar a forma como os genes são ligados e desligados, mas temos tido dificuldades em entender como isso realmente funciona. Descobrimos que quando as células são submetidas a uma crise energética, a AMPK vai diretamente para genes específicos e os transforma. Isso permite que as células se adaptem ao estresse ambiental, permitindo sobreviver".
Transformação parcial
Mudanças genéticas envolvem uma transformação na sequência de DNA. São mutações. No caso de alterações epigenéticas no núcleo, a sequência de DNA segue inalterada, mas é capaz de modificar as proteínas histonas que compõem a espinha dorsal do cromossomo.
"A descoberta de que a AMPK vai diretamente para o DNA para afetar a transcrição do gene é um avanço na compreensão de como os sinais de fora das células são transmitidos para mudar a expressão dos genes", explica Jones. "É como um circuito elétrico. A gente descobriu como a AMPK media a conexão".
O que causa estresse
Usando cultura de células, os pesquisadores identificaram dois genes regulados pela AMPK nas histonas do núcleo. Eles pretendem agora confirmar os resultados em modelos animais. Entretanto, já é possível saber que a AMPK atua com um alerta de estresse celular.
Nos experimentos, as células foram destacadas com radiação ultravioleta e baixos níveis de glicose (fonte de energia). Após o estresse, a AMPK captou o sinal de estresse celular e viajou até o núcleo para se ligar ao gene supressor de tumor p53. Este, por sua vez, produziu um fosfato, adicionado então a uma histona perto do gene p21, que ativa a transcrição. A função da proteína p 21 é parar ou abrandar o ciclo celular.
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