Danos no DNA – Nem tudo o que é mau vem por mal…

Por Rita Zilhão, Faculdade de Ciências de Lisboa, Portugal

Figura 1. Esquema das principais etapas da expressão génica e respectivos pontos de controlo. Fonte: Wikipedia

A expressão génica é o processo pelo qual a informação de um gene é usada na síntese de um produto génico funcional, como por exemplo as proteínas. Pode dizer-se que em todas as formas de vida, desde os vírus e microrganismos ao homem, passando pelas plantas, a expressão génica é a base da vida biológica. A expressão génica inclui diferentes passos (ver Figura 1). Cada uma dessas etapas encontra-se sob um “chapéu” de processos regulatórios que controlam o momento, o local (tipo de célula), a quantidade e qual o gene que vai ser expresso. Por essa razão, a regulação da expressão génica tem um papel basilar no desempenho das célula e organismos.

Ora, durante a vida da célula, o genoma (conjunto da informação genética na forma de DNA) é sujeito a vários tipos de danos que alteram a sua estrutura ou/e a sua sequência (mutações). Se por um lado essas alterações permitem a evolução das espécies, por outro é de extrema importância que as células salvaguardem o seu genoma assegurando a correcta transmissão da informação genética durante a divisão celular ou no processo de reprodução. Para que também possam ter uma ideia da importância da integridade do genoma, um dos marcos do cancro (câncer, em português brasileiro) é justamente a instabilidade genómica das células somáticas*.

As causas dos danos de DNA podem ser várias. Algumas já são sobejamente conhecidas de todos: a componente de UV da luz solar, a radiação ionizante natural ou utilizada na clínica, alguns compostos químicos adicionados aos alimentos ou inalados em diferentes tipos de fumos etc. Por outro lado, também podem ocorrer danos no DNA devido à acção de espécies reactivas de oxigénio produzidas durante respiração aeróbica fisiológica e que atacam endogenamente o DNA. E por último, também durante a duplicação do DNA (replicação) ou ainda durante o primeiro passo da expressão génica (conversão da informação contida no DNA em RNA) – a transcrição. O conhecimento da elevada percentagem de lesões a que o DNA estava exposto levou os cientistas a pensar que as células deveriam ter mecanismos que detectassem, sinalizassem e reparassem esses erros, i.e., levou ao estudo dos mecanismos de reparação do DNA.

E assim, até à última década, os danos do DNA (sobretudo quebras em sua estrutura) eram considerados como nocivos para a célula na medida em que tendencialmente geravam produtos que prejudicavam as células/organismos a ponto de os inviabilizar. E os mecanismos de reparação fariam o seu melhor! Contudo, recentemente, “Os Cientistas descobriram que…” os danos de DNA não serão sempre disruptivos, inibitórios e prejudiciais, nomeadamente no processo de transcrição, mas podem ter um papel positivo na activação da transcrição. De facto, contrariamente à ideia de que os danos do DNA estavam relacionados com o silenciamento da expressão génica, estabeleceu-se uma relação entre as quebras fisiológicas do DNA e a correcta expressão de alguns genes.

A subtileza e a elegância dos mecanismos moleculares que “zelam” pelos seres vivos nunca nos deixarão de espantar! Assim, é preciso que nós os venhamos a entender!

*Células somáticas – o conjunto de células de um organismo que não são as células sexuais (ou gâmetas)

Para saber mais:

Um programa na formação de metástases

Por Rita Zilhão, Faculdade de Ciências de Lisboa, Portugal

As metástases resultam da disseminação de células tumorais a partir de um tumor primário e à sua posterior colonização e crescimento noutro órgão ou tecido do organismo. A formação de metástases é responsável pela maioria das mortes relacionadas com o cancro (câncer, em português brasileiro). Os mecanismos moleculares subjacentes à formação de metástases têm sido alvo de intenso estudo desde há muito. As razões clínicas para essa dedicação são óbvias: quanto maior for esse conhecimento mais eficientes serão as estratégias e o desenvolvimento de drogas que visem o bloqueio ou redução do processo de metastização.

Um dos modelos biológicos que se pensa poder mediar a disseminação metastática é o do fenômeno conhecido como “transição epitélio-mesênquima” (EMT – epithelial-to-mesenchymal transition). Convém referir que, pela sua natureza e características, esse programa biológico está envolvido no desenvolvimento embrionário e na cicatrização de feridas (wound healing). Nas duas últimas décadas, verificou-se que, embora com algumas variantes, o EMT também está na origem da formação de metástases de cancros do pulmão, pâncreas, ovário etc.., ou seja, essencialmente carcinomas, que são cancros com origem em epitélios*. Mais uma vez o cancro se revela como um “fora-da-lei”, sequestrando os mecanismos normais da célula e manipulando-os para seu próprio uso fruto! Continuar lendo

O segredo numa gota de sangue…

Por Hélia Neves – Faculdade de Medicina de Lisboa – Portugal

Todos nos questionamos qual rumo da Medicina e como esta evoluirá para nos tornarmos indivíduos cada vez mais saudáveis. Uma coisa é certa, desejamos que a Medicina do futuro melhore a capacidade de detectar precocemente as doenças com métodos não-invasivos, e idealmente, que consiga até prevenir/evitar o seu aparecimento. Muitos avanços foram feitos nesse sentido e parece que vamos no bom caminho…

“Os cientistas descobriram que…” é possível detectar precocemente algumas formas de cancro (câncer) utilizando apenas uma gota de sangue… Em agosto deste ano (2017) uma equipe de Investigadores, liderados por V. Velculescu do “Johns Hopkins Kimmel Cancer Center”, publicou na revista Science Translational Medicine (Figura 1), uma nova técnica de análise ao sangue que permite a detecção precoce de algumas formas de cancro (colo-rectal, mama, pulmão e ovário). Continuar lendo

O atlas das células humanas

Por Bruno Costa da Silva – Champalimaud Centre for the Unknown/Lisboa – Portugal

Ao longo dos 14 anos passados desde a conclusão do projeto genoma humano, conhecido como o “código da vida”, muito se aprendeu sobre o livro de receitas que dita como células constroem e montam suas peças elementares, essenciais para a estrutura e funcionalidade de organismos. Por exemplo, aprendeu-se que seres humanos apresentam uma diferença em seu código genético de aproximadamente 0,1% entre si e de 4-5% quando comparados com chimpanzés, o que é muito menos do que se esperava no inicio deste projeto.

Inegáveis frutos ainda são colhidos de forma pujante em pesquisas que vão das áreas de biologia do câncer e de doenças degenerativas a pesquisas sobre padrões migratórios de populações humanas, passando pelo estudo da história das origens da espécie humana. Entretanto, apesar de conter a informação Continuar lendo

Como desvendar novas mutações em doenças genéticas não diagnosticadas?

Por Marco Augusto Stimamiglio

Instituto Carlos Chagas – Fiocruz/PR

Muitas vezes, o diagnóstico de doenças genéticas não é possível de ser realizado por meio de estudo dos genes de um paciente (avaliação do material genético através do sequenciamento de DNA), como ocorre em cerca de 60% dos casos. Até mesmo quando os médicos conhecem o histórico dos pacientes e sabem que se trata de doenças genéticas hereditárias, ainda assim, em alguns casos, encontrar as mutações que estão causando tal doença pode não ser uma tarefa fácil de ser realizada pelo sequenciamento de DNA (hoje uma técnica científica bastante corriqueira).

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Os efeitos do estresse podem ser transmitidos de pai para filho através do esperma

Por Marco Augusto Stimamiglio
Instituto Carlos Chagas – Fiocruz/PR

Marco - FiguraNos últimos anos, tem se tornado claro que as experiências de vida dos pais podem influenciar a saúde e o comportamento de seus filhos. Este fenômeno não diz respeito às heranças genéticas (relacionadas com a sequência do DNA de um organismo) transmitidas entre as gerações, mas sim a modificações epigenéticas. Esta herança epigenética Continuar lendo

Como eventuais episódios moleculares podem mudar o rumo de uma vida

Por Marco Augusto Stimamiglio <mstima@hotmail.com>                                            Instituto Carlos Chagas – Fiocruz/PR

Marco - FiguraÉ normal na ciência atribuir um efeito negativo às mutações no DNA que ocorrem constantemente em nossas células. Diversos tipos de mutações gênicas estão relacionados à indução da multiplicação descontrolada de uma célula e a geração de tumores. Outros são relacionados à geração de doenças autoimunes e neurodegenerativas. Entretanto, é bastante raro que se atribua às famosas mutações a cura de uma doença! Continuar lendo