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dna

Ilustração de dupla hélice de DNA com partículas celulares, representando o sequenciamento simultâneo de DNA e RNA.
Artigo científicoDestaquesEm foco cietíficoNotíciasRadar científico

O DNA oculto das doenças finalmente decifrado

por Equipe Analytica 21 de outubro de 2025
escrito por Equipe Analytica

Durante décadas, a biologia molecular concentrou sua atenção nos 2% do genoma humano responsáveis por codificar proteínas.

No entanto, a verdadeira complexidade da vida, e das doenças, parece residir justamente no que antes era considerado “silencioso”. As regiões não codificantes do DNA, que representam cerca de 98% do nosso material genético, escondem informações fundamentais para o controle da expressão gênica e, consequentemente, para o funcionamento celular.

Agora, pesquisadores do European Molecular Biology Laboratory (EMBL) acabam de dar um passo histórico: decifraram parte desse território desconhecido com uma tecnologia inédita chamada SDR-seq (Single-cell DNA–RNA sequencing). Essa inovação permite algo que antes era impossível: ler simultaneamente o DNA e o RNA de uma mesma célula, conectando variações genéticas à expressão gênica de forma direta e precisa.

O código invisível que molda a doença

Mais de 95% das variantes genéticas associadas a doenças humanas estão localizadas em regiões não codificantes, que não produzem proteínas, mas regulam quando e como os genes se expressam.

Até hoje, compreender a influência dessas variantes era um desafio: as técnicas de sequenciamento disponíveis não conseguiam correlacionar, célula a célula, o impacto dessas alterações sobre o comportamento molecular.

Com o SDR-seq, isso mudou. Pela primeira vez, a ciência consegue observar, dentro de uma única célula viva, onde está a mutação e qual é o seu efeito funcional. O método combina a análise genômica (DNA) e transcriptômica (RNA) em paralelo, revelando como determinadas variantes modulam a atividade dos genes.

Da descoberta à aplicação: o caso do linfoma

Para demonstrar o potencial da técnica, a equipe do EMBL aplicou o SDR-seq em células de linfoma B, um tipo de câncer do sistema linfático. Os resultados mostraram que células com um número maior de variantes genéticas apresentavam estados celulares mais agressivos e malignos, indicando uma correlação direta entre o genótipo e o fenótipo celular.

Essa observação abre uma nova era para a pesquisa biomédica: será possível mapear, com resolução de célula única, as bases moleculares de doenças complexas, como câncer, autismo, esquizofrenia e distúrbios cardiovasculares. O que antes era invisível, a regulação silenciosa do genoma, passa agora a ser um terreno explorável com ferramentas analíticas de alta precisão.

Implicações para a medicina de precisão

A SDR-seq inaugura uma nova fronteira da genômica. Com ela, cientistas podem rastrear mutações, prever comportamentos celulares e, no futuro, personalizar terapias com base no perfil genético e funcional de cada paciente. A técnica também promete acelerar a descoberta de biomarcadores e aprimorar diagnósticos precoces, especialmente em doenças cujo gatilho está em regiões até então inexploradas do DNA.

Trata-se de uma mudança de paradigma, mais do que uma inovação técnica: compreender que o DNA não é apenas um código estático, mas um sistema dinâmico de comunicação entre genes, células e ambiente.

O genoma fala (e agora conseguimos ouvi-lo)

A leitura simultânea de DNA e RNA de uma mesma célula representa um dos maiores saltos científicos desde o Projeto Genoma Humano. Ao integrar informações genéticas e funcionais, o SDR-seq aproxima a ciência de uma visão completa da vida em nível molecular.

O futuro da biologia e da medicina se desenha aqui: nas entrelinhas do genoma, onde cada variação carrega um significado e cada célula revela um novo capítulo da história das doenças humanas.

21 de outubro de 2025 0 comentários
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Artigo científicoNotícias

Estudos genéticos. Conheça as soluções da ELGA Veolia para essa aplicação.

por jornalismo-analytica 2 de agosto de 2023
escrito por jornalismo-analytica

Genética é o estudo da hereditariedade, o processo biológico onde os pais passam certos genes para os filhos ou descendentes. A informação genética encontra-se dentro do núcleo celular de cada célula viva no corpo

 

PCR

A Reação em Cadeia da Polimerase (Polymerase Chain Reaction, PCR) é uma técnica de biologia molecular usada para amplificar um pedaço de DNA , e gera milhares a milhões de cópias de uma sequência específica de DNA .

 

Sequência de DNA/RNA

É o processo que inclui qualquer método ou tecnologia usada para determinar a ordem precisa de nucleótidos numa cadeia deDNA .

A sequência de RNA usa métodos de sequência de próxima geração para revelar a presença e a quantidade de ácido ribonucleico numa amostra biológica num determinado momento no tempo.

 

Microarrays de DNA

É uma coleção de pontos microscópicos de DNA numa superfície sólida. Os cientistas usam microarrays de DNA para medir a expressão de um grande número de genes ou para genotipar múltiplas regiões de um genoma.

 

Eletroforese por ácido nucleico

É uma técnica analítica usada para separar fragmentos de DNA ou RNA por tamanho e reatividade.

 

Impacto da água

A água pura é essencial para obter resultados confiáveis ​na aplicação genética. As aplicações de RNA, em particular, exigem um tipo especial de água, uma vez que as RNases estão em todos os lugares e podem destruir o RNA livre se este não estiver protegido. Usar a água sem nuclease e com o grau de pureza certo ajuda a proteger o RNA e os nossos resultados.

 

Requisitos da água

Certifique-se de que está a utilizar o tipo de água certo para a sua aplicação. Eis os requisitos para as aplicações genéticas:

 

A ELGA VEOLIA dispõe de uma vasta gama de ultrapurificadores de água que atende as necessidades da genética.

O Purelab Chorus 1 é um ideal para a purificação de água para uso nas Ciências da Vida e aplicações analíticas.

Quando exige a máxima pureza de água, o PURELAB Chorus 1 oferece a solução perfeita. Oferecendo sistematicamente água com pureza de 18,2 MΩ.cm (Tipo I+/I) e sustentado pelo sistema avançado de deionização PureSure®, permite que se concentre em obter resultados precisos, garantindo um fluxo de trabalho sem interrupções.

Conheça as características do sistema:

●      Deionização Avançada PureSure: Elimina os íons residuais que se infiltram na água  e oferece um alerta avançado para substituir os pacotes de purificação.

●      Recirculação completa: Garante a pureza microbiana e água ultrapura no ponto de uso.

●      Monitoramento de TOC em tempo real: Proporciona confiança total na pureza orgânica.

●      Filtração integrada: A ultrafiltração ou microfiltração filtra as endotoxinas, proteínas, nucleases e partículas.

●      Tratamento total de UV: Garante a redução de compostos orgânicos e inativação de bactérias.

●      Coleta de dados: Acesso de dados via USB para validação de desempenho do sistema e atualizações de software.

Outras soluções também são eficazes para essa aplicação, contate nossos especialistas para obter uma visita técnica e entender qual solução melhor se aplica a sua necessidade.

marketingbr@veolia.com – www.veoliawatertechnologies.com/latam/pt

2 de agosto de 2023 0 comentários
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Notícias

Droga anticonvulsiva pode modificar o DNA e interagir com proteínas dos cromossomos

por jornalismo-analytica 21 de dezembro de 2020
escrito por jornalismo-analytica

Resultados recentes de estudos com o ácido valproico, medicamento usado há décadas para tratar convulsões, indicam que a droga pode interagir com a conformação do DNA, além de regular a expressão gênica.

Os achados são fruto de um projeto coordenado pela bióloga Maria Luiza Silveira Mello, com a colaboração de Benedicto de Campos Vidal, no Departamento de Biologia Estrutural e Funcional do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

O grupo estuda a função do ácido valproico, ou valproato de sódio (VPA), há pelo menos uma década e já demonstrou no passado a atuação do composto na expressão de genes ligados ao diabetes em modelos celulares (leia mais em: https://agencia.fapesp.br/23690/).

A interação com o DNA foi documentada em artigo publicado no International Journal of Biological Macromolecules e é parte de um Projeto Temático apoiado pela FAPESP que estuda os mecanismos de ação do VPA. “Elucidar os mecanismos de ação da droga é importante, pois abre caminho para novas pesquisas farmacológicas”, comenta Mello.

Mudanças nas histonas e no DNA

Mello conta que a ação epigenética do VPA, ou seja, sua capacidade de influenciar na expressão dos genes sem alterar o DNA, já era amplamente conhecida. “Em 2017, pesquisadores iranianos aventaram a possibilidade de um mecanismo de ação que não fosse apenas epigenético, mas sim uma interação direta com a estrutura da histona H1”, conta a cientista referindo-se a uma das proteínas existentes no núcleo celular.

As histonas são proteínas que compõem uma parte importante da cromatina, complexo de moléculas que carrega o DNA no núcleo das células – quando as células estão em fase de divisão, o complexo recebe o nome de cromossomo. “Tivemos então a ideia de estudar como as histonas e o próprio DNA reagiam ao VPA”, diz Mello.

Para isso, o grupo utilizou as moléculas isoladas de DNA, histonas H1 e H3, e VPA, criando misturas à base desses elementos. A interação entre eles foi analisada por meio da microscopia de polarização de alto desempenho e microespectroscopia no infravermelho, com equipamentos anteriormente outorgados pela FAPESP a Campos Vidal.

“Primeiro, no microscópio de polarização, foram analisados cristais de DNA e das histonas isoladas e com o VPA, depois submetemos os preparados à análise por infravermelho”, conta Mello. Esse tipo de medição, feita num espectroscópio associado a um microscópio especial, fornece uma assinatura espectral da estrutura das moléculas – uma espécie de registro gráfico de como elas estão organizadas.

A assinatura é visualizada por meio de um gráfico, com curvas e picos. “Dependendo da frequência na qual se localizam os picos, eles são relacionados com determinados grupamentos químicos”, explica Mello. O grupo então pôde comparar a organização das histonas e do DNA em presença ou ausência do VPA.

“Detectamos que o VPA pode provocar mudanças na conformação, que é o arranjo espacial, de duas dessas histonas, H1 e H3. Além disso, os achados indicaram mudanças na supraestrutura e na ordem molecular do DNA”, segue Mello. O próximo passo do trabalho é confirmar se o efeito ocorre também em células tratadas com o VPA in vitro.

Relação com expressão de genes tumorais

Além dessa descoberta, como parte do trabalho de mestrado de Marina Amorim Rocha, o grupo publicou em dezembro de 2019 no Scientific Reports, do grupo Nature, outro achado importante sobre a ação epigenética do VPA em culturas de células HeLa, que são células tumorais derivadas de tumor humano cervical. O foco da investigação foi um tipo específico de alteração epigenética, a metilação do DNA.

A metilação ocorre quando no carbono 5 da molécula da base nitrogenada citosina do DNA há adição de um grupo metil (CH3). “Quando isso acontece no promotor de um gene, o funcionamento do próprio gene é alterado”, explica Mello. Se houver metilação em larga escala no promotor de um gene supressor de tumor, por exemplo, ele pode se tornar inativo e deixar de fazer seu papel.

Esse processo pode ser manipulado de forma passiva, com a inibição de uma enzima envolvida na metilação, ou por uma via ativa, descoberta mais recentemente. “Nesse caso, um grupo de enzimas da família TET permite que essas citosinas metiladas se transformem em outras moléculas derivadas, até que se complete a demetilação”, detalha Mello.

No trabalho da Unicamp, se observou que, nas células HeLa, o mecanismo que o VPA induz é predominantemente ativo, mas não só. “Ele também atua na via passiva e esse achado pode melhor instrumentar o conhecimento daqueles que se dedicam à fabricação de drogas com potencial terapêutico”, pontua a bióloga. Ou seja, o fato de o composto reduzir a metilação nessa cultura celular em fase estacionária de seu ciclo sugere que, no futuro, ele possa ser testado como um candidato para reverter esse processo em células nas quais o processo de divisão se encontre parado.

O artigo Sodium valproate (VPA) interactions with DNA and histones pode ser lido em www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813020337168.

Já o artigo Sodium valproate and 5-aza-2′-deoxycytidine diferentially modulate DNA demethylation in G1 phase-arrested and proliferative HeLa cells está disponível em www.nature.com/articles/s41598-019-54848-x.

 

Com informações de Chloé Pinheiro  |  Agência FAPESP

21 de dezembro de 2020 0 comentários
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