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Cientistas de Los Alamos e parceiros internacionais criaram as primeiras imagens em 3D de um tipo especial de molécula de RNA, essencial para a programação de células-tronco e conhecida como “matéria escura” do genoma.

Até onde sabemos, este é o primeiro estudo estrutural em 3D completo de qualquer RNA longo e não codificante (lncRNA) que não seja uma estrutura parcial. Uma melhor compreensão desses RNAs pode levar a novas estratégias em medicina regenerativa para pessoas com problemas cardíacos devido a doenças cardiovasculares ou envelhecimento”.

Karissa Sanbonmatsu, Autor Correspondente e Bióloga Estrutural, Laboratório Nacional Los Alamos

A equipe usou uma técnica chamada de espalhamento de raios X de ângulo pequeno (SAXS) que revela o envelope 3D da molécula de RNA, de acordo com Trushar Patel, um professor canadense da equipe.

Em seguida, com a ajuda de machine learning a e da computação de alto desempenho, eles criaram modelos atomísticos para caber dentro dos envelopes – isso incluiu a criação de um modelo atomístico que também é o mais longo de um RNA isolado (636 nucleotídeos) até o momento, disse Doo Nam Kim, principal autor do artigo da Nature Communications .

“Nosso trabalho representa o primeiro passo para mostrar que esses RNAs de difícil imagem possuem estruturas em 3D e que essas estruturas moleculares podem muito bem determinar como elas operam”, disse Sanbonmatsu. “O RNA estudado é chamado de” Coração Valente “- desencadeia a transformação de células-tronco em células do coração”, disse ela.

Antes que o genoma humano fosse sequenciado em 2000, pensava-se que ele continha principalmente instruções para proteínas, as moléculas de cavalo de batalha das células humanas. Os cientistas ficaram chocados ao descobrir que menos de 10% do genoma codificava proteínas.

Desde então, os outros 90% eram considerados “DNA lixo” ou “matéria escura”. Digite RNA, o primo molecular do DNA. Os cientistas originalmente assumiram que o principal objetivo do RNA era simplesmente coordenar como um mensageiro do DNA na síntese de proteínas.

No entanto, recentemente foi demonstrado que mais de 90% do genoma codifica uma nova e misteriosa classe de RNAs, denominadas moléculas de RNA longas e não codificantes (lncRNA).

Essas moléculas de RNA ajudam a controlar a ativação e desativação de genes; seu mau funcionamento causa defeitos congênitos, autismo e até câncer em alguns casos.

Eles também são essenciais para reprogramar células-tronco adultas. Embora as moléculas representem 90% do genoma, os cientistas quase não têm idéia de como funcionam, ou mesmo de como se parecem.

Neste estudo, um dos maiores estudos tridimensionais somente de RNA, as novas imagens em 3D preparam o terreno para futuros estudos que esclarecerão como eles controlam os genes.

 

Texto retirado de News Medical.

Créditos da imagem: EQUINOX GRAPHICS/Science Photo Library/Getty Images

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