Estudo mostra como cromossomos sexuais desenvolvem embrião feminino

Em um estudo publicado na Nature Cell Biology, cientistas explicaram como os corpos das mulheres e de todos os outros mamíferos decidem qual dos dois cromossomos X que carrega em cada célula deve ser ativo e qual deve ser silencioso.

As mulheres têm duas cópias do cromossomo X e cada uma carrega cerca de 2000 genes. Ter genes expressos em ambos os cromossomos X seria tóxico para a célula, assim como ter ambos os cromossomos X inativados. Para evitar esses destinos, as fêmeas evoluíram com um mecanismo que inativa, ou silencia, um dos cromossomos.

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A equipe de pesquisadores do Massachusetts General Hospital (MGH), nos Estados Unidos, descobriu o papel de uma enzima crítica nesse fenômeno conhecido como inativação do cromossomo X. Ao longo dos anos, os investigadores fizeram progressos na compreensão de como o processo ocorre.

Em 2006, uma equipe liderada por Jeannie Lee, do Departamento de Biologia Molecular do MGH relatou que, durante o desenvolvimento do embrião, os dois cromossomos X brevemente se unem, ou se unem. Sua equipe descobriu evidências de que o emparelhamento é necessário para que o corpo decida qual cromossomo X inativar.

"Mas até agora, ninguém sabia o que um cromossomo X dizia ao outro para tomar a decisão", disse Lee, que é a principal autora do artigo da Nature Cell Biology, de acordo com release publicado pelo hospital.

Como o estudo foi feito

Para descobrir, os pesquisadores desenvolveram ferramentas moleculares sofisticadas que lhes permitiram estudar proteínas-chave envolvidas na inativação do cromossomo X, que antes eram difíceis de medir. Já se sabia que, antes do pareamento, os dois cromossomos X são idênticos, ou "simétricos", o que significa que expressam os mesmos genes.

É importante ressaltar que ambos expressam uma forma de RNA não codificante chamado Xist, que desempenha um papel vital na inativação do cromossomo X. No entanto, ambos os cromossomos X também expressam outra forma de RNA, Tsix, que bloqueia Xist e previne a inativação do cromossomo X.

No artigo, Lee e sua equipe mostram que uma enzima chamada DCP1A escolhe aleatoriamente um cromossomo X para se ligar e, ao fazer isso, corta ou "decapita" a capa protetora de Tsix, tornando o RNA instável. No entanto, como o DCP1A existe em pequenas quantidades, há apenas o suficiente para se ligar a um cromossomo X. "DCP1A vira o interruptor que inicia toda a cascata de inativação do cromossomo X", explica Lee.

Como resultado, uma proteína chamada CTCF - a "cola" que mantém os cromossomos X juntos durante o emparelhamento - se liga ao RNA instável de Tsix e faz com que ele desligue permanentemente.

O Xist então se torna capaz de completar o silenciamento desse cromossomo X.

"O DCP1A permite que os dois cromossomos X tenham uma 'conversa fatídica', diz Lee, observando que há muitos outros casos em que o corpo deve escolher qual cópia de um gene expressar para manter um estado saudável. "Esta descoberta ajudará os cientistas a compreender como outras conversas moleculares ocorrem na célula", afirma a pesquisadora.

*Com informações do Massachusetts General Hospital (MGH).