A vida comea§a com uma canãlula. Quando um organismo se desenvolve, as células em divisão se especializam para formar a variedade de tecidos e órgãos que constroem o corpo adulto, mantendo o mesmo material genanãtico oscontido em nosso DNA. Em um processo conhecido como transcrição, partes do DNA osos genes ossão copiadas em uma molanãcula mensageira oso a¡cido ribonucleico (RNA) osque carrega as informações necessa¡rias para produzir protea­nas, os blocos de construção da vida. As partes do nosso DNA que são lidas e transcritas determinam o destino de nossas células. Os leitores do DNA são protea­nas chamadas fatores de transcrição: eles se ligam a locais específicos no DNA e ativam o processo de transcrição. Como eles reconhecem qual local no DNA eles precisam se ligar e como eles se distinguem de outros sa­tios de ligação aleata³rios no genoma permanece uma questãoem aberto. Cientistas do Instituto Max Planck de Biologia Celular e Genanãtica Molecular (MPI-CBG) e do Instituto Max Planck de Fa­sica de Sistemas Complexos (MPI-PKS), ambos localizados em Dresden, mostram que milhares de fatores de transcrição individuais se unem e interagem um com o outro. Eles umedecem coletivamente asuperfÍcie do DNA formando gota­culas la­quidas que podem identificar aglomerados de sa­tios de ligação nasuperfÍcie do DNA.

A transcrição, um dos processos celulares mais fundamentais, éa ação pela qual a informação contida no DNA étranscrita na molanãcula mensageira RNA. Essa "mensagem" éposteriormente traduzida em protea­nas. Decidir quais partes do DNA são transcritas em um determinado momento écrucial para o desenvolvimento adequado para manter a saúde de um organismo, pois muitas doenças podem ocorrer quando os programas genanãticos não são executados corretamente. A decisão sobre quais genes são transcritos éfeita por uma complexa rede de protea­nas reguladoras chamadas fatores de transcrição. Embora esses fatores se liguem a sequaªncias curtas de DNA, o reconhecimento de agrupamentos de muitas dessas sequaªncias énecessa¡rio para ativar genes pra³ximos.

Os grupos de pesquisa de Stephan Grill e Anthony Hyman, ambos diretores do MPI-CBG, e o grupo de Frank Ja¼licher, diretor do MPI-PKS, investigaram em seu recente estudo na revista Nature Physics como os fatores de transcrição encontram e reconhecem aglomerados de muitos sequaªncias de DNA especa­ficas onde eles podem se ligar e levar a  ativação do gene. Para descobrir isso, os pesquisadores seguiram uma abordagem interdisciplinar, combinando conhecimentos em biofa­sica experimental e tea³rica com biologia celular. Jose A. Morin, um dos primeiros autores do estudo, explica: "Usamos pina§as a³pticas— uma tecnologia que usa lasers para isolar e manipular objetos muito pequenos, como moléculas únicas de DNA — combinada com microscopia confocal para examina¡-los individualmente. Com pina§as a³pticas épossí­vel capturar uma única molanãcula de DNA e com microscopia confocal podemos observar fatores de transcrição se ligando e formando condensados ​​de protea­nas em suas sequaªncias de DNA preferidas. O fato de podermos estudar esse processo uma molanãcula de cada vez nos permitiu detectar interações de outra forma obscurecidas pela complexidade da canãlula viva." Sina Wittmann, outro primeiro autor, acrescenta: "Com a ajuda dos fa­sicos, fomos capazes de entender como os fatores de transcrição se comunicam e se reaºnem atravanãs do trabalho em equipe. Eles sofrem o que échamado de transição de pré-umedecimento para formar gota­culas semelhantes a la­quidos, que são semelhantes a s gotas em um espelho em seu banheiro após o banho. Esses condensados ​​são preenchidos com milhares de fatores de transcrição. Montados dessa maneira, os fatores de transcrição agora podem identificar a regia£o correta do DNA lendo a sequaªncia de DNA."

Stephan Grill resume: "Agora temos uma possí­vel explicação mecanicista para a localização de fatores de transcrição ao longo do genoma. Isso éessencial para entender como a expressão gaªnica éregulada. nos da£o uma visão mais clara de como essas doenças ocorrem. Esse conhecimento éimportante para pensar em novas opções terapaªuticas que levem em consideração o trabalho em equipe dos fatores de transcrição ."