Nova técnica revela o comportamento do RNA em células vivas

RNA, ou ácido ribonucleico, tem um papel essencial em como nossas células criam proteínas e controlam a atividade gênica. Não se trata apenas da sequência de RNA, mas também de como e onde ele se move na célula que afeta sua função. O RNA interage com proteínas e outros componentes celulares em locais e momentos específicos, o que é fundamental para seu trabalho.

Por exemplo, uma proteína chamada ZBP1 ajuda a transportar um tipo específico de RNA (mRNA β-actina) do núcleo (onde os genes estão armazenados) para a parte da frente da célula chamada borda líder. Outra proteína, EF1α, segura essas moléculas de RNA no lugar na borda da célula para que possam ser usadas para fazer proteínas bem onde são necessárias.

#Métodos Atuais de Estudo do RNA

Os cientistas desenvolveram métodos para observar o RNA em tempo real dentro de células vivas. No entanto, muitos desses métodos envolvem adicionar sequências ao RNA, o que pode levar muito tempo e mudar como o RNA se comporta. Algumas técnicas só conseguem estudar muito RNA de uma vez, o que limita o que se pode aprender sobre moléculas de RNA individuais. Outros métodos podem emitir muito sinal de fundo, dificultando a visualização do que está acontecendo.

#Apresentando o SmLiveFISH

Aqui, apresentamos uma nova técnica chamada smLiveFISH. Esse método permite que os cientistas vejam moléculas de RNA individuais em células vivas sem alterá-las. Ele utiliza um sistema baseado em CRISPR que pode se ligar ao RNA e rastreá-lo enquanto se move dentro da célula. Com esse método, os pesquisadores podem estudar tipos específicos de RNA em diferentes tipos celulares.

#Como o SmLiveFISH Funciona

O SmLiveFISH usa um sistema de DNA e RNA para marcar o RNA na célula. Esse sistema pode ser ajustado para atacar moléculas de RNA específicas. Quando as células são tratadas com esse sistema, elas produzem proteínas que se conectam ao RNA. Essas proteínas podem se ligar a diferentes partes do RNA sem mudá-lo, permitindo que os cientistas rastreiem os movimentos do RNA.

Nos testes iniciais, os cientistas observaram o mRNA NOTCH2, que codifica uma proteína que fica na superfície das células, e o mRNA MAP1B, que ajuda na estrutura das células nervosas. Eles descobriram que o mRNA NOTCH2 se comporta de duas formas diferentes. Algumas moléculas são muito estáveis, enquanto outras se movem rapidamente. Esse movimento depende de se o RNA está ligado a processos de produção de proteínas na célula.

#Observando os Movimentos do mRNA NOTCH2

Os cientistas também queriam ver como o mRNA NOTCH2 se move dentro das células. Descobriram dois grupos de mRNA NOTCH2 com base em suas velocidades de movimento. Alguns são lentos enquanto outros são rápidos. Quando pararam a produção de proteínas usando um remédio, o RNA de movimento lento diminuiu rapidamente, mostrando que esse comportamento depende de se as proteínas estão sendo feitas.

Eles usaram uma nova técnica para medir como as moléculas de RNA se movem em tempo real e viram que parar a produção de proteínas mudou o comportamento do mRNA NOTCH2.

#Investigando o mRNA MAP1B

Em seguida, os pesquisadores analisaram o mRNA MAP1B para ver se ele se comportava de forma diferente. Eles descobriram que o mRNA MAP1B tende a se mover em linha reta em direção à borda da célula, diferente do mRNA NOTCH2. Esse movimento direcionado sugere que, enquanto o mRNA NOTCH2 é estável e está principalmente perto do núcleo, o mRNA MAP1B se move para a borda da célula, provavelmente para ajudar na estrutura da célula.

Usando o smLiveFISH, os cientistas mediram quão longe o mRNA MAP1B estava do núcleo e da borda da célula. Eles confirmaram que o mRNA MAP1B geralmente fica perto da parte externa da célula.

#O Impacto da Inibição da Tradução

Para entender como a produção de proteínas afeta o mRNA MAP1B, os pesquisadores trataram as células com um remédio que para a tradução. Mesmo quando a tradução foi inibida, o mRNA MAP1B ainda se movia em direção à borda da célula. Curiosamente, esse tratamento pareceu fazer o mRNA MAP1B se mover um pouco mais rápido.

No entanto, quando o mRNA MAP1B chegou à borda da célula, seu movimento desacelerou, mostrando que esse RNA ainda pode funcionar normalmente mesmo quando a produção de proteínas é parada. Algumas das mRNA também formaram aglomerados após o tratamento, indicando mudanças em como são gerenciadas dentro da célula.

#SmLiveFISH: Uma Nova Ferramenta para Entender o RNA

O SmLiveFISH é uma ferramenta poderosa para estudar RNA em células vivas. Esse método permite o rastreamento em tempo real do RNA sem alterá-lo, e pode ser usado para explorar como o RNA se comporta sob diferentes condições, como durante a produção de proteínas. Os cientistas podem usar essa técnica para observar vários tipos de RNA em muitas situações, tornando-a uma ferramenta versátil no campo da biologia.

#Aplicações do SmLiveFISH

O SmLiveFISH pode ajudar os pesquisadores a entender vários processos biológicos. Por exemplo, pode ser usado para estudar como o RNA se comporta em diferentes doenças. Entender como o transporte de RNA funciona pode levar a insights sobre condições como distúrbios neurodegenerativos, onde proteínas que se ligam ao RNA costumam estar mutadas.

Além disso, a capacidade de ver como o RNA se move em resposta a tratamentos ou em diferentes tipos celulares pode fornecer conhecimentos cruciais sobre seu papel na saúde e na doença.

#Conclusão

Com o smLiveFISH, os pesquisadores têm um novo método para visualizar e entender a dinâmica do RNA em células vivas. Essa abordagem esclarece como o RNA é transportado e gerenciado em áreas específicas da célula, revelando funções importantes do RNA que antes estavam obscurecidas em estudos de células fixas.

À medida que os cientistas continuam a explorar o mundo do RNA e seus papéis, o smLiveFISH provavelmente se tornará uma ferramenta essencial para desbloquear novas descobertas na biologia celular e na medicina. Os insights obtidos por esse método podem moldar nossa compreensão de processos fundamentais e ajudar a abordar doenças ligadas à disfunção do RNA.