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Todas as células vivas abrigam núcleos – estruturas biológicas essenciais que desempenham um papel importante no armazenamento de informações, recuperação e duplicação de informações genéticas. Nos mamíferos, esses núcleos possuem o envelope nuclear (NE) – o escudo biológico que protege os núcleos de estímulos ambientais (por exemplo, estresse mecânico) e os danos associados. No entanto, certos estímulos externos podem causar danos ao NE. Quando isso acontece, vários mecanismos entram em ação para iniciar o processo de reparo do NE. No entanto, o mecanismo preciso do reparo da NE permaneceu indefinido.
Muito recentemente, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo Dr. Takeshi Shimi, Professor Associado Especialmente Nomeado no Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), conseguiu identificar o papel preciso dos principais componentes envolvidos neste importante processo fisiológico. Usando um laser de alta potência para induzir a ruptura do NE, os pesquisadores demonstraram como um “exército de reparos” composto por lâmina C, fator de barreira para autointegração (BAF) e GMP-AMP sintase cíclica citoplasmática (cGAS), proteínas importantes com chave biológica funções, facilitou sinergicamente o processo de reparo de NE em fibroblastos embrionários de camundongos. Os resultados de seu estudo foram publicados em Revista de Biologia Celular.
“Nos núcleos de células de mamíferos, a lâmina nuclear está subjacente ao NE para manter a estrutura nuclear. As lâminas nucleares são os principais componentes estruturais da lâmina nuclear e estão envolvidas na proteção contra a ruptura do NE causada por estresse mecânico. Nossas análises usando imunofluorescência e live- imagens de células revelaram que um pool nucleoplasmático de lamina C se acumula rapidamente nos locais de ruptura de NE induzida por microirradiação a laser em células de mamíferos”, explica o Dr. Shimi, elaborando suas descobertas.
O processo de reparo da NE às vezes é dificultado pela presença de certas mutações. Em seu estudo, a equipe de pesquisa identificou com sucesso as principais mutações da lamina C – modificações estruturais e funcionais que afetam adversamente o processo de reparo. Por exemplo, eles descobriram que o reparo rápido não ocorreu ou foi enfraquecido em mutantes da lâmina C, ou seja, R435C, R471C, R527H, A529V e K542N, em comparação com a lâmina C do tipo selvagem (controle) que não tinha essas mutações. Além disso, os dois mutantes são encontrados em pacientes com laminopatias e são responsáveis por causar doenças cardíacas e musculares esqueléticas, displasia e síndrome progeróide.
Com base nesses achados, o Dr. Shimi conclui: “O acúmulo de BAF nuclear e cGAS nos locais de ruptura foi em parte dependente da lâmina A/C. Nossos resultados sugerem que a lâmina nucleoplasmática C, BAF e cGAS se acumulam em conjunto nos locais de NE ruptura para reparo rápido.”
Esperemos que os insights obtidos com esse avanço levem a uma melhor compreensão de vários distúrbios genéticos raros, como as laminopatias.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Instituto de Tecnologia de Tóquio. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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