Um novo estudo liderado pelo Prof. Yosef Buganim da Universidade Hebraica de Jerusalém e pelo Dr. Abdenour Soufi da Universidade de Edimburgo revela como os fatores de transcrição (TFs) — proteínas-chave que regulam a atividade genética — navegam pelas estruturas de DNA e cromatina para determinar a identidade celular. Esta descoberta fornece novos insights sobre como as células estabelecem seus papéis e abre caminhos para avanços na medicina regenerativa e terapia celular.

Fatores de transcrição são proteínas que se ligam a sequências específicas de DNA para controlar a expressão genética, guiando células para se tornarem tipos específicos — como células da pele, músculos ou placenta. Embora os TFs sejam conhecidos por reconhecer sequências de DNA, o processo pelo qual eles identificam seus alvos precisos em todo o vasto genoma permanece obscuro. Este estudo descobre mecanismos de "busca guiada", onde a arquitetura 3D do DNA e da cromatina — que empacota e organiza o material genético — atua como um sinalizador para direcionar os TFs aos genes corretos.

Usando tecnologias de ponta, os pesquisadores examinaram como combinações de TFs conduzem identidades celulares distintas, como células de embrião versus células da placenta. Seus resultados revelaram que fatores de transcrição cooperam ou competem dinamicamente, dependendo da paisagem da cromatina, para atingir precisamente genes críticos para definir o tipo de célula.

Uma descoberta significativa foi o papel da topologia da cromatina — o dobramento e o looping do DNA dentro do núcleo. Foi demonstrado que os TFs seguem padrões de DNA e loops de cromatina como caminhos para localizar genes-alvo ou se agrupar em junções-chave de cromatina fortemente compactadas com motivos de DNA. Novos elementos de DNA foram identificados como sinalizadores genômicos que guiam os TFs para as trocas genéticas corretas necessárias para ativar genes específicos do tipo de célula.

O estudo apresenta novos modelos de "busca guiada", demonstrando como o arranjo espacial da cromatina direciona diferentes TFs para seus alvos relevantes, oferecendo uma compreensão mais profunda de como a identidade celular é formada e mantida.

O Prof. Buganim declarou: "Ao descobrir como os fatores de transcrição interagem com a arquitetura da cromatina, podemos entender melhor a regulação genética e a identidade celular. Esse conhecimento abre possibilidades empolgantes para a medicina regenerativa , permitindo-nos controlar precisamente o destino celular e desenvolver terapias para doenças causadas por disfunção celular."

As descobertas abrem caminho para estratégias inovadoras para manipular a expressão genética, com profundas implicações para terapias regenerativas e biologia do desenvolvimento .

A pesquisa, intitulada "Nucleosome fiber topology guides transcription factor binding to enhancers", foi publicada na Nature e fornece uma estrutura poderosa para explorar mecanismos de regulação genética. Ela é muito promissora para entender doenças relacionadas à idade, distúrbios do desenvolvimento e avançar no campo da reprogramação celular.