Um estudo publicado na revista Physics Review X trouxe novas perspectivas sobre a forma como o DNA se organiza. Estruturas que por muito tempo foram confundidas com nós foram identificadas como plectonemas, enrolamentos semelhantes a molas que surgem quando a molécula sofre torção.
A descoberta é relevante porque o DNA dentro das células está em constante movimento — copiando-se, torcendo-se e separando-se. Esse processo influencia diretamente o funcionamento dos genes, determinando quais ficam ativos em determinados momentos. Falhas nesse equilíbrio podem estar ligadas ao surgimento de doenças.
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Como o estudo foi feito
Os pesquisadores da Universidade de Cambridge utilizaram nanopores — pequenos orifícios capazes de permitir a passagem de uma única cadeia de DNA — para observar o comportamento da molécula sob condições de estresse. Ao aplicar voltagem elétrica, o DNA começou a girar e se enrolar, formando plectonemas.
Segundo Ulrich Keyser, físico que liderou o trabalho, “nós e plectonemas podem gerar sinais semelhantes nos nanopores, mas têm origens diferentes: os nós são emaranhados apertados, enquanto os plectonemas funcionam como espirais induzidas por torque”.
Os testes mostraram que os plectonemas podem atingir até 2.100 nanômetros, bem maiores que os nós, de cerca de 140 nanômetros. Além disso, quando os cientistas introduziram pequenas interrupções no DNA, chamadas nicks, a formação dessas espirais caiu, confirmando que o estresse torsional é o gatilho principal.
Implicações biológicas
Embora o experimento tenha sido realizado em laboratório, os pesquisadores acreditam que fenômenos semelhantes ocorram em células vivas, especialmente durante a transcrição (quando o DNA é copiado em RNA) e a replicação (quando a molécula se duplica). Isso abre caminho para novas formas de compreender como a torção e os superenrolamentos regulam a atividade dos genes.
Para Slaven Garaj, físico da Universidade Nacional de Cingapura que não participou do estudo, o achado é “impressionante” e pode permitir, no futuro, distinguir a torção induzida artificialmente daquela presente naturalmente no DNA. “Isso pode ajudar a desvendar como o superenrolamento influencia a regulação gênica”, destacou.
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O que vem pela frente
A pesquisa reforça a importância dos nanopores não apenas como ferramenta de sequenciamento genético, mas também como meio de observar a dinâmica molecular em tempo real. A compreensão mais profunda de estruturas como os plectonemas pode contribuir para o desenvolvimento de novas abordagens em genética, medicina e até no tratamento de doenças relacionadas a falhas no controle da expressão gênica.
