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Reparo de DNA ocorre no horário
Última revisão: 23.04.2024
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As substâncias enzimáticas que corrigem os danos do DNA desempenham ativamente sua função antes do nascer e do pôr do sol.
Não é segredo que os relógios biológicos desempenham um papel importante na funcionalidade do corpo humano. Eles determinam a qualidade do nosso sono, a força da imunidade, o metabolismo, o trabalho do coração, etc. Os cientistas também "olharam" mais profundamente e aprenderam que até os mecanismos moleculares básicos estão sujeitos ao ritmo diário.
O Dr. Aziz Sanjar, com um grupo de cientistas representando a Universidade da Carolina do Norte (Chapel Hill), apontou para a existência de uma relação entre o ritmo circadiano e o reparo do DNA. O Dr. Sanjar é um desses cientistas que recebeu o Prêmio Nobel de Química em 2015: o prêmio foi concedido pela análise de processos moleculares que ocorrem quando uma célula corrige violações no DNA.
O DNA é frequentemente submetido a mutações: as cadeias se quebram, as letras genéticas são substituídas por incorretas. Portanto, é muito importante que a recuperação ocorra não apenas qualitativamente, mas também regularmente.
Como os cientistas descobriram, o "reparo" do DNA depende da atividade diária. Assim, um experimento foi realizado com cisplatina, uma substância de platina que, quando combinada com o DNA, danifica sua estrutura.
As cobaias de teste receberam cisplatina ao longo do dia. Ao mesmo tempo, especialistas monitoram quais partes do genoma o sistema de reparo corrigirá os danos causados pelos efeitos da cisplatina. Como resultado, pelo menos dois mil genes foram obtidos, nos quais a restauração ocorreu em diferentes períodos diurnos.
No momento da síntese da cópia de RNA no gene, o DNA de fita dupla é desvendado, e apenas uma cadeia se torna um modelo para a síntese de RNA. Tais cadeias são submetidas a "reparo" somente antes do nascer ou do pôr do sol, o que depende do gene específico. Outra cadeia não transcrita é "reparada" pouco antes do pôr do sol, independentemente do gene. No tempo restante, os processos de recuperação também ocorrem, mas são muito menos ativos.
Muito provavelmente, os genes correspondentes reagem às mudanças diurnas e passam para a fase ativa por hora. Presumivelmente, a estimulação do sistema restaurador depende do modo dos genes que estão na fila para "reparo". No entanto, informações adicionais e experimentos adicionais são necessários para responder com precisão a essa pergunta.
Agora muitos especialistas notam o papel prático mais importante da informação recebida. Não é por acaso que os cientistas usaram nos experimentos uma droga que está incluída no esquema de tratamento de patologias oncológicas.
A cisplatina destrói as células tumorais, provocando nelas o dano ao DNA, pelo qual as células perdem a capacidade de se desenvolver e compartilhar. No entanto, ao mesmo tempo, a droga danificados e células saudáveis do fígado, rim e assim por diante. Provavelmente, os cientistas podem proteger os órgãos utilizando cisplatina no ritmo circadiano, dependendo do sistema de recuperação de DNA.
Informações detalhadas sobre o estudo podem ser encontradas nas páginas do PNAS (http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115).
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