Novos insights sobre um processo oculto que protege células de mutações nocivas

Estudo publicado em 12 de fevereiro na revista Science aponta como células coordinam a resposta de compensação quando o mRNA de um gene é destruído, ativando genes de backup similares.
A pesquisa, conduzida no laboratório de Jonathan Weissman, professor do MIT, identifica o papel da proteína ILF3 nesse processo: sem ela, a resposta de compensação não ocorre.
Fragmentos de RNA de pequeno porte, deixados após a degradação de mRNAs defeituosos, contêm uma sequência que funciona como um “endereço” para guiar ILF3 aos genes de backup correspondentes.
Mutação nessa sequência faz a resposta de compensação cair, sugerindo que o sistema depende de correspondência de sequência precisa entre mRNA defeituoso e genes de reserva.
Os resultados sugerem possibilidades terapêuticas futuras, ao aumentar a atividade de genes relacionados para mitigar sintomas de doenças genéticas, além de revelar uma camada adicional de regulação gênica.

Do estudo, divulgado em 12 de fevereiro na revista Science, pesquisadores do laboratório de Jonathan Weissman, professor de biologia no MIT e membro do Whitehead Institute, revelam como células coordinam uma resposta de compensação frente a mutações genéticas prejudiciais. A descoberta ajuda a entender por que algumas mutações que deveriam impedir a função de um gene causam apenas sinais fracos ou nenhum sintoma.

A pesquisa mostra que células podem ampliar a atividade de genes de backup que cumprem funções semelhantes, compensando a perda. Esse mecanismo é ativado após a degradação de mRNA de genes envolvidos, um processo de manutenção normal que controla a expressão proteica.

Para entender como a comunicação entre compartimentos celulares ocorre, os cientistas estudaram a ligação entre a degradação de mRNA no citosol e a resposta de compensação, que acontece no núcleo. A identificação desse elo pode orientar terapias direcionadas no futuro.

Os experimentos destacaram o papel de uma proteína chamada ILF3. Ao desligar o gene que a codifica, as células não conseguem aumentar a atividade do gene de backup após a degradação do mRNA, interrompendo a compensação.

Além disso, os pesquisadores descobriram pequenos fragmentos de RNA que permanecem após a destruição de mRNA defeituoso. Esses fragmentos contêm uma sequência específica que atua como um “endereço” para guiar o ILF3 a genes de backup com a mesma sequência.

Quando mutações nessa sequência são inseridas, a resposta de compensação cai, sugerindo que o sistema depende de alinhamento preciso de sequências para acionar os genes corretos. Os autores classificam o processo como regulado, não apenas uma resposta ao estresse.

“As descobertas indicam possibilidades terapêuticas, pois ativar genes relacionados pode atenuar sintomas de certas doenças genéticas”, afirma Weissman, também pesquisador do Howard Hughes Medical Institute. A pesquisa amplia o entendimento sobre camadas de regulação genética.