Efeito borboleta ajuda a explicar pluripotência das células-tronco

O efeito borboleta se espalha por sinais genéticos e epigenéticos.
[Imagem: Marion et al. - 10.7554/eLife.44656]

Efeito borboleta nas células-tronco

As células-tronco pluripotentes dão origem a todas as células do corpo, um poder que os pesquisadores desejam domar porque isso abriria as portas para a medicina regenerativa e a cultura em laboratório de órgãos para transplantes.

Mas a pluripotência ainda é uma caixa preta para a ciência, controlada por sinais genéticos (expressão de genes) e epigenéticos desconhecidos - sinais epigenéticos são marcas bioquímicas que controlam a expressão de genes, de forma parecida com interruptores que ligam e desligam os genes.

Rosa María Marión e seus colegas do Centro Nacional de Pesquisa do Câncer da Espanha (CNIO) acabam de descobrir um desses sinais epigenéticos, depois de uma missão de detetive iniciada há quase uma década.

A descoberta é uma peça do quebra-cabeça que explica a poderosa conexão observada entre o fenômeno da pluripotência e os telômeros - estruturas de proteção nas extremidades dos cromossomos -, um tipo de efeito borboleta no qual uma proteína que está presente apenas nos telômeros mostra uma ação global sobre o genoma.

Este efeito borboleta é essencial para iniciar e manter a pluripotência, garante a equipe.

Moléculas TERRA

O DNA dos telômeros direciona a produção de longas moléculas de RNA de um tipo conhecida como TERRA, sigla em inglês para "RNA contendo repetições teloméricas".

O que os pesquisadores espanhóis descobriram é que as TERRAs agem sobre os principais genes da pluripotência através de proteínas chamadas Polycomb, que controlam os programas que determinam o destino das células no embrião por meio da deposição de uma marca bioquímica nos genes.

O interruptor liga/desliga que regula as TERRAs, por sua vez, é uma proteína que está presente apenas nos telômeros. Essa proteína é o TRF1 (fator de ligação de repetição de telômero 1), um dos componentes do complexo protetor dos telômeros chamado telossoma (ou shelterin).

"O TRF1 exerce um efeito borboleta na transcrição das células pluripotentes, alterando a paisagem epigenética dessas células por meio de um novo mecanismo, que envolve mudanças mediadas por TERRAs na ação do Polycomb," resumem os pesquisadores em seu artigo.