Colar os cromossomas no sítio certo

Raquel Oliveira, do IGC, liderou estudo

2014-10-09

Raquel Oliveira

Durante a divisão celular, os cromossomas adquirem a forma característica de X, com as duas moléculas de DNA (cromatídeos irmãos) unidos numa “região de ligação” central, que contém DNA muito compactado. Era até agora desconhecido se rearranjos na arquitetura típica de X poderiam perturbar a correcta separação dos cromossomas. Um novo estudo, liderado por Raquel Oliveira, do Instituto Gulbenkian de Ciência em colaboração com colegas da Universidade da Califórnia, Santa Cruz (EUA), mostra agora que a deslocação de segmentos específicos de DNA prejudica a correcta separação dos cromossomas.

Os resultados deste estudo, publicados agora na revista de acesso livre PLOS Biology*, levantam a hipótese de que rearranjos nos cromossomas envolvendo estas regiões, observados frequentemente em muitas células cancerígenas, podem induzir erros adicionais na divisão celular e por isso comprometer a estabilidade genética.

A chave para compreender este problema está na “cola” que mantém ligados os dois cromatídeos irmãos. Esta “colagem” ocorre pela acção de proteínas chamadas coesinas que estão normalmente concentradas na “região de ligação” compacta.

Neste estudo, os investigadores monitorizaram a divisão celular em diferentes linhas da mosca da fruta, Drosophila melanogaster, contendo cromossomas com secções de ADN altamente compactado deslocalizadas.

Exemplos de cromossomas com pontos extras de ligação, entre cromatídeos, em comparação com um cromossoma normal (à esquerda). Créditos: Raquel Oliveira (IGC), Shaila Kotadia (UCSC).

Os resultados indicaram que a localização inapropriada destas regiões cromossómicas é suficiente para a associação da “cola” de coesinas, conduzindo à formação de ligações adicionais entre cromatídeos irmãos. À medida que a divisão celular prossegue e os cromatídeos irmãos são puxados para polos opostos da célula, a presença destes locais de coesão extras leva a um estiramento/alongamento anormal dos cromossomas, já que é mais difícil “descolar” os cromatídeos.

Raquel Oliveira, primeira autora deste estudo, explica: “Muitas células cancerígenas apresentam este tipo de anormalidades cromossómicas e nós agora mostramos que estes defeitos podem trazer problemas adicionais de cada vez que uma célula se divide”. William Sullivan (UCSC), colaborador deste trabalho, acrescenta: “Como um carro com o motor desafinado, ao longo de muitas divisões celulares, irá originar perturbações severas na organização dos cromossomas”.

Shaila Kotadia (UCSC)

“Quando começámos este trabalho, eu estava inicialmente interessada em compreender como é que a “cola” se ligava a estes cromossomas irregulares. A minha colega Shaila Kotadia (UCSC), co-primeira autora deste trabalho, estava a investigar os problemas na separação dos cromossomas nestas linhas de mosca da fruta. Percebemos rapidamente que as duas perguntas poderiam estar ligadas e unimos esforços para perceber porque motivo a divisão celular estava afetada nestas células”, diz Raquel Oliveira. Estas experiências foram iniciadas durante o seu trabalho pós-doutoral na Universidade de Oxford e foram concluídas depois de instalar o seu grupo no IGC.