Cada célula viva deve ser interpretada – uma série de letras químicas que governam inúmeras funções celulares. Um novo estudo realizado por pesquisadores do Centro de Física Biológica Teórica revelou o mecanismo em que a identidade das letras que seguem os nucleotídeos específicos no DNA sobre a possibilidade de erros durante as cópias, um processo pelo qual o DNA é copiado para o RNA. A descoberta fornece uma nova visão dos fatores ocultos que afetam a precisão das cópias.
O estudo, que é composto por Tripetti Mida, Anatoly Colomicki e Olig Iguushi e publicado em Os fatos da Academia Nacional de Ciências Em 9 de julho, a causa da sequência genética não é igual a erros. Em vez disso, a identidade dos nucleotídeos imediatamente na parte inferior do local mudou a taxa de erro dramaticamente durante a cópia. Essa descoberta depende das visões anteriores dos próprios autores de mecanismos de auditoria enzimática e uma classificação em efeitos motores distintos de diferentes nucleotídeos.
Não apenas a mesma mensagem que diz respeito a seus vizinhos na direção do rio. “
Oleg Igoshin, professor de engenharia biológica, química e ciências biológicas
Velocidade cinética e confiando na sequência
As células dependem dos polímeros de RNA para DNA no RNA com alta sinceridade. Embora as taxas de erro sejam geralmente baixas, erros acidentais podem interromper ou organizar a função proteica. Até o momento, os mecanismos de como o contexto local do DNA não foram entendidos nesses erros.
A equipe de pesquisa desenvolveu uma estrutura teórica que conecta a precisão da velocidade de cópia que integra rapidamente nucleotídeos. O modelo deles indica que as regras de fusão mais rápidas, como a adenin (a) e a guanina (g), reduzem o tempo disponível para corrigir erros (escrutínio), aumentando assim as taxas de erro. Pelo contrário, as bases mais lentas de integração, como citozina (c) e uracil (u) permitem mais tempo corrigir erros.
Os pesquisadores testaram seu modelo contra um grupo de coleções experimentais de dados experimentais recentemente e encontraram um forte acordo através de vários contextos genéticos.
“Os princípios cinéticos que desenvolvemos podem prever as regiões onde provavelmente ocorrerão erros e expandir nos modelos anteriores para dedicar as cópias que não revelaram a sequência de longo prazo”.
Os efeitos do risco de doença genética
Para entender as consequências, o estudo se concentrou no gene BRCA1, que desempenha um papel importante na prevenção do câncer de mama e ovário. Ao analisar os nucleotídeos para o BRCA1, a equipe descobriu que depender de erros na sequência afeta a possibilidade de códigos de parada precoce. O código de parada precoce pode deduzir a proteína BRCA1, que enfraquece sua função na reparação do DNA e aumentando o risco de câncer.
Colomicki, professor de química, disse que as altas taxas de rescisão precoce resultantes dos erros das cópias baseadas em sequência em genes importantes como o BRCA1 revelam uma camada desconhecida de fraqueza genética e aprofundando nossa compreensão dos mecanismos da doença e riscos herdados.
“Os pesquisadores agora têm uma ferramenta para atribuir melhor um mapa e prever a localização de cópias nocivas”, disse Colomicki.
Para estratégias preditivas e preventivas
Ao esclarecer como a sequência de DNA afeta a precisão das cópias, o estudo fornece uma nova perspectiva sobre sua sinceridade, o que indica que os erros não estão em locais aleatórios, mas é afetado pelas taxas cinéticas de nucleotídeos
“Os biotecnólogos podem usar esse modelo para o engenheiro de genes com baixas taxas de erro por natureza, o que melhora as fraturas livres de erros do DNA artificial e terapêutico”, disse Midaha, membro pós -PHD no Centro de Física Biológica Teórica e o primeiro estudo.
Esta pesquisa foi apoiada pela National Science Corporation e pela Walsh Foundation.
fonte:
Referência do diário:
Midha, T. E outros. (2025). Os mecanismos cinéticos para adotar a sequência de erros de transcrição. Os fatos da Academia Nacional de Ciências. Doi.org/10.1073/pnas.25040122.
