Diante da falta de ATP da mitocôndria, o núcleo da célula pode iniciar seus próprios mecanismos de síntese dessas moléculas.
Biólogos espanhóis identificaram detalhes importantes de como essa "fonte de energia alternativa" funciona e identificaram suas proteínas mais importantes. Isso é descrito em um artigo publicado pela revista Science.
O comprimento total do DNA em cada célula do corpo humano é de aproximadamente 2 m, sendo impossível colocá-lo no núcleo sem um empacotamento complexo e denso. Ao mesmo tempo, muitos processos relacionados ao DNA, incluindo replicação, reparo e regulação da atividade do gene, requerem o “desempacotamento” da cromatina e a ação de proteínas que consomem energia na forma de moléculas de ATP. O ATP é sintetizado pelas mitocôndrias (com menos frequência e em pequenas quantidades, são formadas durante as reações de glicólise no citoplasma).
No entanto, com um rearranjo massivo da cromatina, surge o problema de entregar as quantidades necessárias de ATP ao núcleo. Portanto, há mais de meio século, presumia-se que o núcleo possuía mecanismos próprios para a síntese de moléculas de ATP. Isso também é demonstrado por novos trabalhos realizados por biólogos espanhóis sob a direção de Miguel Beato do Instituto de Ciência e Tecnologia de Barcelona (BIST).
Os autores fizeram experiências em uma cultura de células de tumor de mama. Eles mediram a proporção de ATP para ADP (moléculas transportadoras de energia "usadas") em diferentes partes da célula: na mitocôndria, no citosol e no núcleo. Ao bloquear a produção de ATP na mitocôndria, os cientistas demonstraram que o núcleo esgota rapidamente as reservas acumuladas de ATP. No entanto, sob as condições da necessidade de um sério rearranjo da cromatina (com a adição de uma progestina, que estimula mudanças profundas no metabolismo celular), o conteúdo de ATP no núcleo continuou a aumentar, apesar do fato de as mitocôndrias não mais reporem seu suprimento.
A fonte de ATP no núcleo é a poli (ADP-ribose) (poli (ADP-ribose), PAR), que é usada aqui, em particular, para regular a atividade de enzimas individuais. A hidrólise de PARG em monômeros individuais é realizada pela proteína PARG. Na presença de pirofosfatos, a hidrolase NUDIX5 catalisa sua conversão em ATP. Miguel Beato e colaboradores mostraram que a inibição de qualquer uma dessas proteínas impede o acúmulo de ATP nos núcleos das células, mesmo aquelas tratadas com progesterona, e leva a uma desaceleração acentuada nos processos que requerem o rearranjo da cromatina.
Ao mesmo tempo, os autores observaram que ambas as enzimas exibem atividade aumentada nas células cancerosas. Isso sugere que os rearranjos do genoma que ocorrem no tumor requerem a síntese ativa de ATP dentro dos núcleos das células e torna o NUDIX5 um alvo promissor para a criação de novos fármacos anticâncer.
Homem-peixe romano
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