Primeira visualização microscópica de molécula única da ligação da proteína BRCA2 humana ao DNA
Imagem direta da ligação do BRCA2 ao ssDNA revestido com RPA em moléculas únicas de DNA λ com lacunas. (A) Esquema da abordagem experimental combinando microscopia de fluorescência, uma célula de fluxo microfluídica e captura óptica, bem como a micromanipulação usada para capturar e fazer imagens de BRCA2 em moléculas de DNA individuais. (B) Ilustração do DNA λ gap gerado através da recombinação in vitro de ssDNA circular com um DNA λ manipulado. (C) Esquema do protocolo experimental: Cada molécula de DNA λ com lacunas foi capturada e micromanipulada entre duas esferas mantidas em armadilhas ópticas controláveis separadamente. A molécula foi movida entre as soluções em uma célula de fluxo de seis canais e sucessivamente incubada em uma solução contendo BRCA2. (D) Desenho e imagem microscópica de uma única molécula de DNA λ com lacunas (esquerda, corado com YOYO-1, ciano) que foi descorado e incubado sucessivamente com BRCA2 (5 nM) mais α-BRCA2 e α-IgGAF546. A montagem mostra a ligação de BRCA2 (magenta) ao DNA λ com lacunas em intervalos de tempo crescentes. (E) Representação em desenho animado do DNA λ entre duas esferas (topo) e histograma (meio) das posições de ligação de BRCA2 (número de focos, N = 60). Cada ponto de dados também é plotado como um único tick (Inferior), onde a caixa semitransparente representa o SE associado à atribuição de posição devido à resolução óptica do microscópio. As barras cinzas representam a faixa de percentil 10 a 90 das junções terminadas em 5′ e 3′ (N = 98). Crédito: Anais da Academia Nacional de Ciências (2023). DOI: 10.1073/pnas.2221971120
Usando um microscópio invertido autoconstruído completo com pinças ópticas a laser para capturar DNA, os pesquisadores do Yale Cancer Center e da Universidade da Califórnia em Davis criaram pela primeira vez uma visualização da proteína BRCA2 humana de comprimento total no nível de molécula única.
Mutações no gene de suscetibilidade ao câncer de mama, BRCA2, podem aumentar significativamente o risco de um indivíduo desenvolver câncer ao longo da vida. Aproximadamente uma em cada 400 pessoas carrega uma mutação do gene BRCA, responsável por uma proporção significativa de câncer que é hereditário. O estudo foi publicado em 28 de março no Anais da Academia Nacional de Ciências.
“Se você carrega uma mutação BRCA, você tem um risco incrivelmente alto de câncer de mama e cancro do ovárioe também para homens, próstata e câncer de pâncreas“, disse o membro do Yale Cancer Center e coautor do artigo, Ryan Jensen, Ph.D., que também é professor associado de radiologia terapêutica na Yale School of Medicine.
“É fundamental que entendamos em nível molecular quando uma mutação no BRCA2 é descoberta em um paciente. Se a proteína BRCA2 falha em fazer seu trabalho, por que essa falha leva ao câncer? Meu laboratório está totalmente empenhado em entender a proteína BRCA2 em todas as suas facetas.”
O gene BRCA2 fornece instruções para fazer uma proteína que atua como um Supressor de tumor. As proteínas supressoras de tumor ajudam a impedir que as células cresçam e se dividam muito rapidamente ou de forma descontrolada. Dr. Jensen disse: “Esta experiência foi projetada para entender melhor como a proteína BRCA2 se liga e interage com o DNA, uma molécula de cada vez. Esta abordagem de ‘bioquímica visual’ é semelhante a sentar em um cinema e assistir a um filme de como proteínas ligar e interagir com o DNA em tempo real.”
“O BRCA2 é uma proteína de reparo do DNA, por isso repara danos ao nosso DNA. Especificamente, quebras de fita dupla no DNA podem ser reparadas por algumas vias diferentes nas células humanas. O BRCA2, em particular, funciona na via de recombinação homóloga”, disse Dr Jensen.
“Ao descobrir como o BRCA2 funciona no nivel molecular, isso nos dará mais informações para gerar novas estratégias que poderão um dia ajudar os portadores de mutação BRCA que não respondem ou que recaem nas terapias padrão de atendimento atuais. Quanto mais conhecimento tivermos, melhor”, disse o Dr. Jensen.
Mais Informações:
Jason C. Bell et al, BRCA2 acompanha RAD51 para moléculas únicas de ssDNA revestido com RPA, Anais da Academia Nacional de Ciências (2023). DOI: 10.1073/pnas.2221971120
Fornecido por
Universidade de Yale
Citação: Primeira visualização microscópica de molécula única da ligação completa da proteína BRCA2 humana ao DNA (2023, 31 de março) recuperada em 3 de abril de 2023 em https://medicalxpress.com/news/2023-03-molecule-microscopic-visualization-full- length-human.html
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