Cérebros dos vivos e mortos não leem os genes -chave da mesma maneira: WebCuriosos

A morte, para dizer o mínimo, é um evento bastante inconveniente para um cérebro vivo. A cascata de efeitos que surge à medida que o oxigênio desaparece como uma maré até a maneira como nossas células transcrevem e traduzem nosso DNA, lutando em uma última tentativa de manter as luzes acesas.

Uma comparação de tecidos cerebrais post mortem e amostras coletadas de pacientes vivos revelou pela primeira vez diferenças significativas na maneira como os fios do RNA são modificados, expondo novos alvos potenciais para diagnóstico e tratamento de doenças.

Pesquisadores da Escola de Medicina Icahn em Mount Sinai, em Nova York, focados na maneira como os códigos básicos específicos da adenosina (a) são trocados por uma base completamente diferente, inosina (i), no RNA mensageiro.

“Até agora, a investigação de A-para-i Edição e seu significado biológico no cérebro de mamíferos foi restrito à análise de tecidos post -mortem “,” diz Genomicista Michael Breen.

“Ao usar amostras novas de indivíduos vivos, conseguimos descobrir diferenças significativas na atividade de edição de RNA que estudos anteriores, dependendo apenas de amostras post -mortem, podem ter esquecido”.

Para transformar os genes codificados por hélices de fita dupla do DNA em proteínas funcionais, a biologia precisa copiar suas seqüências em um formato sutilmente diferente baseado em RNA. Esses 'mensageiros' podem ser traduzidos em proteínas por outras estruturas de RNA que pegam os blocos de construção de aminoácidos.

Bilhões de anos de evolução aproveitaram esse serviço intermediário de transcrição e tradução para adicionar praticamente uma nova biblioteca de proteínas. Como um editor desonesto reformulando manuscritos para servir a propósitos totalmente novos, as células podem ajustar o RNA mensageiro de um gene para atender às necessidades totalmente diferentes.

Algumas espécies – principalmente os tipos de cefalópode – levam a edição de RNA para um nível totalmente novo, reescrevendo as instruções genéticas de seu cérebro, conforme a ocasião exige.

Em vertebrados como nós mesmos, a remoção de um grupo amino, ou 'Desaminação'da adenosina o transforma em inosina – uma base semelhante à guanina base (G) – normalmente resultando em um produto final muito diferente ao codificado na biblioteca de genes do DNA.

Esta troca base a-para-i é realizada pelo adenosina desaminase atuando no RNA (ADAR) Família de enzimas, que desempenham papéis críticos na formação de uma variedade de tecidos diferentes, incluindo os do cérebro.

O processo é tão crítico, de fato, que erros no processo de edição pode resultar em uma variedade de distúrbios neurológicos. Para determinar com precisão como as edições para genes transcritos específicos se desenvolvem em condições de risco de vida, os pesquisadores analisaram espécimes coletados post mortem.

Por mais conveniente que essas amostras possam ser coletadas, elas sofrem uma grande desvantagem.

“Nossa hipótese foi de que as respostas moleculares às respostas hipóxicas e imunes induzidas por mortem podem alterar significativamente a paisagem da edição A-para-I”, ” diz O principal autor do autor Miguel Rodríguez de Los Santos, um biólogo molecular do Monte Sinai.

“Isso pode levar a mal -entendidos sobre a edição de RNA no cérebro se apenas estudarmos tecidos post -mortem”.

Com certeza, amostras de tecido cerebral obtidas de pacientes vivos durante a colocação cirúrgica de eletrodos de estimulação cerebral profunda revelaram grandes diferenças na atividade de dois tipos de enzimas ADAR, bem como nos locais em que agiram.

A análise da equipe distinguiu mais de 72.000 locais em fios de RNA, onde a edição de A-I-I ocorreu com mais frequência em espécimes do falecido recentemente, em comparação com os coletados de um paciente vivo.

Havia centenas de locais onde ocorreu o oposto, no entanto, onde o processo de edição era mais prolífico nas amostras de cérebros vivos. Embora alguns dos sites tivessem funções conhecidas na plasticidade do cérebro, muitos exigem mais investigação para entender os mecanismos em jogo.

“É fundamental observar que nossas descobertas não negam, mas fornecem contexto ausente para o uso de tecidos cerebrais post-mortem na pesquisa de regulamentação de A-i-i”. diz O co-senior Alexander Charney, médico-cientista do Monte Sinai.

“O entendimento dessas diferenças ajuda a melhorar nosso conhecimento da função e doença cerebral através das lentes das modificações de edição de RNA, o que pode levar a melhores abordagens diagnósticas e terapêuticas”.

Esta pesquisa foi publicada em Comunicações da natureza.