Pesquisadores capturaram, pela primeira vez, imagens detalhadas do processo crucial em que uma célula viva transcreve seu DNA em RNA, revelando insights sem precedentes sobre como a vida começa a se manifestar molecularmente. O estudo, publicado na Nature Structural & Molecular Biology, documenta o momento exato em que a RNA polimerase bacteriana (RNAP), uma enzima fundamental, abre uma “bolha de transcrição” no DNA, um evento essencial para iniciar o processo de cópia genética.
A descoberta é fruto de décadas de pesquisa liderada por Seth Darst e sua equipe na Rockefeller University, que conseguiram capturar, em tempo real, as complexas interações entre a RNAP e o DNA de E. coli. Utilizando um avançado sistema de microscopia crio-eletrônica desenvolvido pelo Centro de Biologia Estrutural de Nova York, os cientistas puderam observar os estágios iniciais da ligação da RNAP ao DNA em uma escala de milissegundos.
Os resultados revelam que, após a RNAP se ligar ao DNA, ocorre uma rápida desestabilização da dupla hélice, formando uma bolha de transcrição. Este processo, concluído em menos de meio segundo, envolve a gradual separação das cadeias de DNA e o posicionamento preciso da fita molde dentro do sítio ativo da enzima. Cada interação entre a RNAP e o DNA provoca mudanças estruturais na proteína, permitindo a formação de conexões cruciais para o início da síntese de RNA.
Os pesquisadores propõem que a etapa crítica nesse processo pode ser o posicionamento preciso da fita molde de DNA, superando barreiras energéticas significativas e reorganizando componentes essenciais da RNAP. Essas descobertas não apenas esclarecem teorias divergentes sobre como a transcrição é iniciada, mas também demonstram o potencial da tecnologia de microscopia avançada para capturar eventos moleculares rápidos e dinâmicos em sistemas biológicos.
Para Darst, compreender os mecanismos que regulam a velocidade e o progresso da transcrição é fundamental para desvendar um dos processos mais fundamentais da vida celular. Com esses avanços, abre-se caminho para futuras pesquisas explorarem outros estágios da transcrição e confirmarem hipóteses emergentes sobre a regulação genética em nível molecular.
