Entretanto, pesquisas recentes mostram que esses chamados códons sinônimos não são realmente equivalentes. Alguns códons tornam as moléculas de mRNA mais estáveis e mais fáceis para as células traduzirem em proteínas, tornando esse processo mais eficiente. Outros, considerados não ideais, resultam em uma tradução mais fraca e têm maior probabilidade de serem degradados. Até o momento, os cientistas não compreenderam totalmente como as células humanas reconhecem e reagem a esses códons menos eficientes.

Cientistas Investigam o Sistema de “Controle de Qualidade” da Célula

Para explorar essa questão, uma equipe de pesquisa da Universidade de Kyoto e do RIKEN, liderada por Osamu Takeuchi e Takuhiro Ito, realizou uma série de experimentos com o objetivo de descobrir como as células lidam com a eficiência dos códons.

O estudo começou com uma triagem CRISPR em todo o genoma para identificar fatores envolvidos na expressão gênica dependente de códons. Essa abordagem destacou uma proteína ligadora de RNA chamada DHX29 como um elemento crucial. Sequenciamento de RNA subsequente permitiu que os pesquisadores analisassem a atividade geral de mRNA, revelando que na ausência de DHX29, os mRNAs contendo códons não ideais aumentam em abundância.

Como a DHX29 Detecta e Suprime Mensagens Genéticas Fracas

Utilizando microscopia crioeletrônica, a equipe pôde observar como a DHX29 interage fisicamente com o ribossomo 80S, a maquinaria celular responsável pela produção de proteínas. Análises adicionais com profilagem ribossômica seletiva mostraram que a DHX29 é mais propensa a se associar a ribossomos que estão lendo códons não ideais.

Estudos proteômicos adicionais revelaram que a DHX29 recruta o complexo de proteínas GIGYF2•4EHP. Esse complexo atua para suprimir seletivamente mRNAs que contêm códons não ideais, reduzindo efetivamente a produção de mensagens genéticas ineficientes.

“Juntos, esses achados revelam uma conexão molecular direta entre a escolha de códons sinônimos e o controle da expressão gênica nas células humanas”, afirma Masanori Yoshinaga, coautor correspondente.

Uma Nova Camada de Regulação Gênica com Amplas Implicações

Essas descobertas alteram a perspectiva dos cientistas sobre a regulação gênica, mostrando que a escolha de códons em si desempenha um papel direto no controle da expressão gênica nas células humanas. O mecanismo impulsionado pela DHX29 pode influenciar processos biológicos importantes, como diferenciação celular, manutenção do equilíbrio celular e desenvolvimento do câncer, sugerindo uma significância abrangente.

Os pesquisadores planejam continuar investigando como a DHX29 afeta a atividade gênica tanto na saúde quanto na doença.

“Estamos há muito tempo fascinados por como as células interpretam a camada oculta de informações embutidas no código genético, por isso, descobrir o fator molecular que permite que as células humanas leiam e respondam a esse código oculto foi particularmente gratificante”, diz o líder da equipe, Osamu Takeuchi.