Os cientistas traçaram o movimento das fitas de DNA dentro de suas proteínas pela primeira vez

Cientistas da Universidade Estadual de Moscou. Lomonosov identificou vários novos mecanismos que controlam a legibilidade

genes. Durante o estudo, eles calcularam em nível atômico como a posição da fita de DNA muda dentro do núcleo da célula.

A dupla hélice do DNA é como um parafuso.Supõe-se que ele possa deslizar e rolar simultaneamente ao longo da superfície das proteínas de sua casca. Conseguimos mostrar que, devido às deformações locais do DNA e das proteínas histonas, esse processo ocorre em etapas. Primeiro, um pedaço de DNA gira e depois o próximo - uma espécie de mecanismo de rosca lagarta.

Alexey Shaitan, um dos autores do trabalho, pesquisador líder da Universidade Estadual de Moscou

Comprimento total de todas as moléculas de DNA dos cromossomos humanostem cerca de 2 metros. Nossas células comprimem os filamentos de DNA 10 mil vezes para caber no núcleo. Por exemplo, uma célula enrola uma fita de DNA em torno de “carretéis” moleculares especiais de proteínas histonas. Graças a isso, o genoma pode ser empacotado de forma muito compacta, mas uma parte significativa da fita de DNA fica escondida dentro dessas estruturas.

Como exatamente ocorrem os movimentos do DNA no nucleossomo,até recentemente permanecia obscuro. Para lidar com isso, os cientistas simularam a dinâmica molecular dos nucleossomos em nível atômico no supercomputador Lomonosov-2 em um tempo recorde para simulações de computador - 15 microssegundos. Ou seja, o supercomputador funcionava como uma espécie de microscópio computacional, o que possibilitava examinar os mecanismos de movimentação do DNA no genoma.

Graças a isso, Shaitan e seus colegas rastrearamcomo uma fita de DNA se desprende das proteínas, como sua estrutura muda e quais fatores influenciam o movimento de uma cadeia de nucleotídeos, bem como sua reconexão com espirais de proteínas.

O estudo também dá uma contribuição importante para decifrar os mecanismos de funcionamento do genoma.

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