Os telômeros são estruturas que protegem as extremidades de nossos cromossomos da erosão (como os tubos de plástico nas pontas dos cadarços dos sapatos que os impedem de se desfazer). Entretanto, eles vão se encurtando à medida que nossas células se dividem e à medida que envelhecemos. Telômeros mais curtos estão diretamente relacionados a distúrbios relacionados à idade (doenças cardíacas, Alzheimer, câncer, etc).

Uma enzima chamada telomerase impede a erosão dos nossos telômeros. Mas muito de uma coisa boa pode ser igualmente ruim: excesso de telomerase e telômeros muito longos pode também causar câncer e outras doenças degenerativas. É um belo ato de equilíbrio.

Nossas células somáticas não possuem telomerase, apenas os nossos gametas. Entretanto, as células cancerosas também possuem telomerase com função ativa, o que se torna então um potencial alvo terapêutico contra o câncer (através das drogas em desenvolvimento denominadas inibidoras de telomerase).

Pesquisadores descobriram recentemente uma nova estrutura de DNA telomérico com a ajuda da física e de um pequeno ímã. Os telômeros são vistos por muitos cientistas como a chave para se viver mais. Eles protegem os genes de danos, mas ficam um pouco mais curtos cada vez que uma célula se divide. Se ficarem muito curtos, a célula morre, conforme descrito acima. Essa descoberta inovadora nos ajudará a entender o envelhecimento e várias doenças.

Dentre as ferramentas disponíveis para o estudo do DNA , a física geralmente não é a primeira disciplina científica que nos vem à mente. No entanto, John van Noort, do Instituto de Física de Leiden (LION), na Holanda, é um dos cientistas que encontraram a nova estrutura do DNA. Como biofísico, ele usa métodos da física para experimentos biológicos. Isso também chamou a atenção de biólogos da Universidade Tecnológica de Nanyan, em Cingapura, que lhe pediram ajuda para estudar a estrutura do DNA dos telômeros. Eles publicaram os resultados recentemente na prestigiada revista científica Nature.

Cordão de miçangas

Cada célula do nosso corpo contém cromossomos que carregam genes que determinam nossas características (como nossa aparência, por exemplo). Nas extremidades desses cromossomos estão os telômeros, que protegem os cromossomos de danos. Eles são um pouco como agulhas, as pontas de plástico nas pontas dos cadarços.

Como o DNA entre os telômeros tem dois metros de comprimento, ele precisa ser dobrado para caber em uma célula. Isso é conseguido envolvendo o DNA em torno de pacotes de proteínas. Juntos, o DNA e as proteínas são conhecidos como nucleossomo. Esses são organizados em algo semelhante a um cordão de contas, com um nucleossomo, um pedaço de DNA livre (ou não ligado), um nucleossomo e assim por diante.

Esse cordão de contas ou "miçangas" então se dobra ainda mais. Isso depende do comprimento do DNA entre os nucleossomos, as contas na corda. Duas estruturas que ocorrem após o dobramento já eram conhecidas. Em um deles, duas contas adjacentes se unem e o DNA livre fica entre elas. Se o pedaço de DNA entre as contas for mais curto, as contas adjacentes não conseguem grudar umas nas outras. Em seguida, duas pilhas se formam lado a lado.

Em seu estudo, Van Noort e seus colegas descobriram outra estrutura de telômeros. Os nucleossomos estão muito mais próximos, então não há mais DNA livre entre as esferas. Isso cria uma grande hélice, ou espiral, de DNA.

Atividade magnética

A nova estrutura foi descoberta usando uma combinação de microscopia eletrônica e espectroscopia de força molecular. A última técnica vem do laboratório de Van Noort. Aqui uma extremidade do DNA está presa a uma lâmina de vidro e uma pequena bola magnética está presa à outra. Um conjunto de ímãs fortes acima dessa bola separa o colar de pérolas. Ao medir a quantidade de força necessária para separar as contas uma a uma, você descobre mais sobre como a corda é dobrada. Os pesquisadores em Cingapura usaram então um microscópio eletrônico para obter uma imagem melhor da estrutura.

Blocos de construção

A estrutura é "o santo graal da biologia molecular". Se conhecermos a estrutura das moléculas, isso nos dará mais informações sobre como os genes são ativados e desativados e como as enzimas nas células lidam com os telômeros: como elas reparam e copiam o DNA, por exemplo. A descoberta da nova estrutura telomérica melhorará nossa compreensão dos blocos de construção do corpo. E isso, por sua vez, nos ajudará a estudar o envelhecimento e doenças como o câncer e desenvolver medicamentos efetivos para combatê-los.