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O estudo indica o papel da enzima de Polβ na revelação cognitiva

É um facto da vida de que as coisas dividem. E quando fazem, se é seu carro, o telhado, ou uma artéria obstruída, há os povos que nós podemos chamar para ajudar com os reparos. Um facto da vida menos conhecido é que o ADN igualmente regularmente divide e precisa de ser reparado.

Os pesquisadores conduzidos por Noriyuki Sugo na universidade de Osaka em Japão têm estudado reparadores naturais do ADN no cérebro tornando-se. Em um estudo novo, mostram que uma enzima conhecida como Polβ impede rupturas no ADN dos neurônios específicos no hipocampo do cérebro logo após o nascimento.

Embora Polβ fosse conhecido já para impedir que as pilhas imaturas no cérebro morram ajudando reparar o ADN em células estaminais neurais, o que faz nos neurônios maduros era obscuro. Os pesquisadores na universidade de Osaka responderam a esta pergunta criando os ratos em que os neurônios maduros nondividing faltaram Polβ.

Encontraram que estes ratos tiveram muito mais rupturas em seu ADN, especificamente nas regiões CA1 e CA3 da região do hipocampo-um do cérebro crítico para a aprendizagem e a memória. A diferença no número de rupturas repicou ao redor duas semanas após o nascimento e abrandou-se então, indicando que este fenômeno está relacionado à revelação do cérebro.

Ao longo da vida, a expressão genética pode ser alterada quando determinadas moléculas chamaram grupos metílicos anexo ou se destacam do ADN. Durante a revelação do cérebro, os testes padrões do methylation do ADN e o demethylation podem afectar os neurônios e como interagem um com o otro. Isto por sua vez pode afectar o comportamento futuro e a capacidade mental. Contudo, este processo parece danificar o ADN.

Nós encontramos que as rupturas dobro-encalhadas no ADN dos neurônios CA1 hippocampal estiveram relacionadas ao demethylation do ADN. Quando nós impedimos o demethylation activo, nós já não vimos o número aumentado de rupturas dobro-encalhadas, mesmo que Polβ permanecesse ausente.”

Noriyuki Sugo, universidade de Osaka

Em outros lado, purposefully iniciar o demethylation do ADN conduziu a mais rupturas no ADN, assim confirmando o relacionamento.

A equipe em seguida focalizou no que acontece aos ratos devido a todas as rupturas dobro-encalhadas no ADN. A análise dos neurônios afetados mostrou aquela além do que a expressão genética alterada, as dendrites- ramo-como as peças dos neurônios que recebem a entrada de outro neurônio-estavam mais finos, mais curtos, e menos complexos do que aqueles em ratos do controle.

Junto com estas mudanças no hipocampo tornando-se, os ratos eles mesmos tiveram dificuldades formar determinados tipos das memórias.

“Embora nossos resultados indicam um papel para Polβ na manutenção do genoma durante o regulamento epigenético da expressão genética durante a revelação hippocampal,” diz Sugo, “permanece obscuro porque a manutenção do genoma dos neurônios é necessário neste tempo. Nós esperamos investigar se este processo está relacionado às alternações do genoma observadas na doença mental.”

Source:
Journal reference:

Uyeda, A., et al. (2020) Suppression of DNA double-strand break formation by DNA polymerase β in active DNA demethylation is required for development of hippocampal pyramidal neurons. The Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0319-20.2020.