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O que controla as pontas dos nossos cromossomas?

Peer-Reviewed Publication

Instituto Gulbenkian de Ciencia

Telomeres

image: Telomeres (in green) are at the tips of chromosomes (in red). view more 

Credit: Jose Escandell, IGC

As pontas dos nossos cromossomas têm umas estruturas chamadas de telómeros. Estas estruturas podem-se comparar às capas de plástico que estão na ponta dos atacadores dos sapatos. Funcionam como uma tampa de proteção que impede o nosso material genético de se desdobrar e ser corroído. Quando não funcionam adequadamente, pode ocorrer a erosão total de nosso material genético e provocar cancro e doenças relacionadas com a idade. Num estudo agora publicado na revista científica EMBO Journal*, uma equipa de investigação, liderada por José Escandell e Miguel Godinho Ferreira do Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), descobriu um aspecto chave da regulação dos telómeros.

O mau funcionamento dos telómeros está associado a um número crescente de síndromes humanos. Uma dessas doenças resulta do incorreto funcionamento de um complexo de proteínas conhecido como CST, que é responsável por manter os telómeros. Sabe-se que deficiências neste complexo dão origem a uma telomeropatia conhecida como doença de Coats. Esta síndrome é geneticamente herdada e caracteriza-se por anomalias no sistema gastrointestinal, ossos, cérebro e outras partes do corpo. O trabalho dos investigadores do IGC revela agora como é regulada a componente “S” desse complexo CST. Os investigadores descobriram que a STN1 (a proteína que corresponde à componente S) é regulada por uma modificação química que resulta na inserção de um elemento de fósforo nesta proteína e pode ser revertida por uma enzima, a fosfatase SSU72. Desta forma permite a duplicação dos telómeros e a regulação da telomerase, que é a enzima que alonga os telómeros.

Os investigadores mostraram ainda que este processo é idêntico tanto em leveduras como em células humanas. Ou seja, a regulação deste componente S foi sendo conservada ao longo da evolução das espécies, o que de certo modo demonstra a importância deste processo para o correto funcionamento das células. Abre-se assim caminho à investigação de terapias capazes de lidar com algumas doenças debilitantes associadas a defeitos nos telómeros. "O papel inesperado desta fosfatase conservada evolutivamente é uma reminiscência da regulação do ciclo celular por fosfatases que neutralizam o papel das cinases restabelecendo assim o estado fundamental dos processos de ciclos celulares "uma e somente uma vez", diz o investigador Miguel Godinho Ferreira. “Com este trabalho conseguimos entendemos melhor como funciona a regulação dos telómeros, um processo chave no cancro e no envelhecimento”, diz José Escandell, primeiro autor da publicação.

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O trabalho foi realizado no Instituto Gulbenkian de Ciência em colaboração com o Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier e RCM, CNRS, Inserm, Universidade Aix-Marseille (França). Este trabalho foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia, pela Ligue Nationale Contre le Cancer (França), pela Projet Fondation ARC e pela Agence Nationale de la Recherche (França), e pelo Howard Hugues Medical Institute (Estados Unidos).

* Escandell, J. M., Carvalho, E. S., Gallo-Fernandez, M., Reis, C. C., Matmati, S., Luís, I. M., Abreu, I. A., Coulon, S., Ferreira, M. G. (2019) Ssu72 phosphatase is a conserved telomere replication terminator. EMBO J. pii: e100476. https://doi.org/10.15252/embj.2018100476


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