Encontrou-se uma polimerase que permite “tolerar” o dano no DNA

JPA/DICYT O Centro de Biologia Molecular Severo Ochoa (centro misto do CSIC e da Universidade Autônoma de Madri) descobriu uma nova polimerase com funções distintas das comuns, já que permite “tolerar” o dano no DNA quando se produz sua replicação nas células humanas, parte do processo que conduz à divisão de um célula em duas. Esta descoberta, que pode ter interessantes implicações, foi apresentada hoje no Instituto de Biologia Funcional e Genômica (IBFG) de Salamanca pelo cientistas Luis Blanco.

A linha de pesquisa de seu grupo se foca na estabilidade da informação genética, estudando especificamente as polimerases, “as enzimas que escrevem o DNA”, explica. “As polimerases se encarregam de colocar as letras para replicar o DNA, bem como de colocar as letras quando algo falha e deve ser reparado ou reconstruído”, comenta em declarações a DiCYT. Dentro da pesquisa básica, é um assunto muito importante porque “se as polimerases se equivocam ocorrem mutações que podem ser produzidas tanto na replicação do DNA, com polimerases replicadoras, como na reparação, com polimerases que reparam, mas que não são tão precisas quanto as primeiras”.

O mais interessante da nova polimerase é que “permite tolerar o dano ao invés de repará-lo ou de replicar o DNA”. Ainda que esteja feita para copiar o DNA, não fará uma cópia fiel, mas resolverá um problema: dará um passo a mais, que a polimerase de replicação não daria. Em outras palavras, “indica um trecho no caminho para poder passar, mas não se pode esperar que seja o trecho correto”.

Ainda que se costume simplificar falando em um só genoma, o ser humano tem dois e a polimerase está presente em ambos. Um está no núcleo das células e outro nas mitocôndrias, que são orgânulos da células que geram a energia necessária para que o organismo desenvolva todas suas funções e atividades. Estes orgânulos contém um genoma que provém do que antes foram bactérias que se converteram em mitocôndrias, genoma modificado pela evolução. Assim, “a origem desta polimerase era tolerar o dano oxidativo que as condições de aerobiose (descomposição de matéria orgânica que libera energia) geravam no DNA. Isto é algo que continua patente na mitocôndria, que sofre muitos danos oxidativos”.

Doenças

De que serve tolerar danos nas mitocôndrias? Os cientistas acreditam que existem mecanismos para que as mitocôndrias durem o maior tempo possível e evitem doenças. De fato, existem patologias denominadas mitocondriopatias consistentes no mal funcionamento das mitocôndrias. Muitas delas se devem a que os genes da mitocôndria se danificam e esse dano acaba desativando proteínas.

“As células têm um sistema de renovação das mitocôndrias se seu DNA está muito danificado. A mitocôndria comete suicídio, algo parecido a apoptose (ou morte celular programada), mas no DNA mitocondrial”, comenta o cientista. Assim, não se transmite herança à descendência, mas também é importante que funcionem durante muito tempo, isso é, que tolerem um dano oxidativo muito alto. “É como um carro de F1, podemos calcular quantas voltas de motor pode dar antes de que se queime fazendo um percurso constante, mas além disso é preciso tolerar algumas aceleradas. No nosso caso, para poder expressar ao máximo o motor das mitocôndrias é preciso tolerar o dano”, explica o pesquisador.

Em ratos

“Antes acreditava-se que a responsável por introduzir mutações que se acumulavam pelo fato de tolerar o dano era a polimerase de replicação mitocondrial, mas tudo indica que esta polimerase que descobrimos é a que ajuda a tolerar o dano e, ao mesmo tempo, incorpora mutações no DNA mitocondrial”, afirma Luis Blanco. No caso de não possuí-la, não são produzidas mutações, mas “não poderíamos tolerar tanto dano”. Assim, os pesquisadores acreditam que há um ponto de equilíbrio, “uma dose correta para que nosso envelhecimento seja o que é, porque envelhecemos porque nossas mitocôndrias acabam se tornando pouco funcionais com o tempo, segundo algumas teorias”.

Os pesquisadores do CSIC estão a ponto de publicar os resultados desta pesquisa e já desenvolveram ratos nos que falta a nova polimerase para comprovar suas funções. O resultado é que os ratos morrem antes e apresentam alguns defeitos.

Luis Blanco colabora com cientistas do Instituto de Biologia Funcional e Genômica que também investiga o dano e a replicação do DNA, como os grupos de Sergio Moreno e Francisco Antequera.