Descritas novas funções e interações para o reparo do DNA Geral

Pesquisadoras do Laboratório de Biologia Molecular e Genômica, da UFRN fazem descobertas relacionadas ao reparo de lesões no DNA e que são originárias de várias doenças

Imagine que numa grande cidade, como São Paulo ou Nova York, duas pessoas que aparentemente não se conhecem, na verdade, colaboram uma com a outra e o resultado dessa colaboração pode se reverter num problema tão grande, que pode destruir a própria cidade. A descoberta da relação entre as duas pessoas pode ajudar a prevenir a destruição da cidade. O que parece um enredo de filme é o que se pode comparar com a descoberta realizada por pesquisadoras do Laboratório de Biologia Molecular e Genômica (LBMG), da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).

Desenvolvida no Doutorado, defendido no Programa de Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular da UFRN, a pesquisa de Julliane Tamara Araújo de Melo sobre o Papel da Proteína de Reparo XPC na Regulação das Proteínas de Reparo APE1, OGG1 E PARP-1 em Células Humanas e de Camundongos conseguiu identificar que uma proteína de reparo da excisão de nucleotídeos está atuando com a proteína da via de reparo por excisão de bases, que é outra proteína de outra via de reparo de DNA. “Elas atuam juntas para remover lesões do DNA de pacientes que tem Xeroderma Pigmentoso”, explica a pesquisadora.

Lesões na pele

Os pacientes acometidos pela doença à qual se refere, e que não têm as proteínas XP, apresentam alta sensibilidade de pele, sobretudo nas regiões expostas à luz solar, segundo descrição do Centro de Pesquisa do Genoma Humano e Células-Tronco da Universidade de São Paulo (USP). A publicação informa ainda que as lesões cutâneas, presentes nos primeiros anos de vida, evoluem com frequência para lesões pré-malignas (ceratoses actínicas), seguidas de câncer de pele (carcinomas e melanomas).” Julliane informa que há também relação da ausência da proteína com várias doenças neurológicas, inclusive Alzheimer.

O genoma de todos os seres vivos está constantemente sujeito a danos causados por agentes físicos ou químicos. Ao mesmo tempo em que ocorre o dano, ocorre também a tentativa de reparo de DNA, que é a correção desses danos na molécula de DNA. “A gente descobriu que a proteína XPC interage com outras proteínas de reparo de DNA e essa interação não havia sido descrita. Ela ajuda no reparo de danos oxidativos no DNA, contribuindo com a função da APE1 e da OGG1. Antes essas vias eram vistas como independentes e, na verdade, não são”, reforça a chefe do LBMG, Lucymara Fassarela Agnez. A coordenadora do grupo de pesquisa ressalta que essa descoberta é importante para que se possa entender o que ocorre nos pacientes que não têm a proteína XPC. “Mas também as implicações dessa proteína com processos como câncer”, exemplifica.

Danos internos

Mesmo não estando ainda estabelecida, é possível a atuação da XPC para além dos danos causados pela luz ultravioleta. “Existem cânceres internos e, em alguns casos, neurodegeneração. Só que a luz ultravioleta não atinge os órgãos internos, então tem que ter outro tipo de dano que estaria associado com as características da doença”, supõe Lucymara.

Publicada sob a forma de artigo científico no periódico Mutation Research, a tese de Julliane, que agora é professora Adjunta na Faculdade de Ciências da Saúde do Trairi, da UFRN, foi um dos nove trabalhos resultantes da pesquisa Interações entre proteínas das vias BER e NER no reparo de lesões de DNA induzidas por agentes oxidativos, coordenada por Lucymara. Também integram a equipe os pesquisadores Ana Rafaela de Souza Timoteo, Tirzah Braz Petta Lajus, Juliana Alves Brandão, Nadja Cristhina de Souza-Pinto (Instituto de Química-USP), Carlos Frederico Martins Menck (USP), Anna Campalans, J. Pablo Radicella, Alexandre Teixeira Vessoni e Alysson Renato Muotri (Universidade da California – San Diego/EUA).

Nova proteína

Outra pesquisa coordenada por Lucymara, relacionada ao reparo do DNA identificou uma proteína que nunca havia sido descrita. Descrita por Rita de Cássia Barreto Silva-Portela, a Exomeg1 está no GenBank, um banco de dados mundial, onde são registrados todos os genes sequenciados. “Existe um processo de cadastramento no GenBank. Se descreve aquela sequência e o nome dado à sequência”, explica a coordenadora. Rita de Cassia esclarece que a Exomeg1 foi batizada assim porque ela tem uma atividade de exonuclease, ou seja, (EXPLICAR) e é a primeira proteína de metagenômica. “Em qualquer lugar onde ela for estudada, terá que ser chamada de Exomeg1 porque foi o nome que nós demos o nome e atribuímos a função.”

A descrição da primeira proteína de reparo de DNA encontrada por metagenômica rendeu a um artigo na Scientific Reports, publicação científica ligada ao grupo Nature. A metagenômica permite a extração de DNA de qualquer amostra ambiental, seja de solo, água, ar, mucosa de boca, intestino, sem necessidade de se fazer cultivo da célula.

Depois de sequenciado, o DNA extraído da amostra ambiental tem as informações genéticas analisadas e interpretadas com ferramentas de bioinformática. Na pesquisa de Rita, também foi usada uma abordagem paralela de clonagem desse DNA, que é a fragmentação em pedaços pequenos e inserido numa bactéria hospedeira conhecida, a Escherichia Coli. “A gente procura nessa Escherichia Coli uma função que ela não tinha antes e então a gente atribui essa nova função ao pedaço de DNA que a gente introduziu”, relata Lucymara.

Pós-Doc

Fazendo pesquisa de Pós-Doutorado no LBMG-UFRN, Rita de Cássia afirma que encontrar a Exomeg1 com essa função relacionada a reparo foi seu objetivo desde o início de suas pesquisas. “Foi um processo longo, desde o Mestrado eu estou trabalhando com ela, já são sete anos.”

Parte dos estudos que resultaram na tese Caracterização de uma nova exonuclease identificada em uma biblioteca metagenômica foram realizados pela pesquisadora no Centro Nacional de Pesquisa Científica, na França (CNRS, da sigla em francês), sob a orientação de Robert P. Fuchs. Além dos pesquisadores já referidos, o artigo publicado na Scientific Reports teve como autores Fabíola Carvalho, Carolina Pereira, Nadja Cristhina de Souza-Pinto (IQ-USP) e Mauro Modesti (CNRS). Rita de Cássia reconhece que ainda tem muito a ser feito, mas para alguns ensaios são necessários equipamentos, que já estão comprados. “A gente está esperando chegar e eu vou conseguir fazer outros testes.”

Mônica Costa