Professor adjunto
Laboratório de Biologia Molecular e Celular Vegetal
Em qualquer organismo, todas as células têm informações genéticas quase idênticas, mas nem todas as células parecem ou agem da mesma forma. Uma das causas dessa incrível diversidade é a presença de marcadores químicos, chamados de modificações epigenéticas, que decoram tanto o DNA quanto as proteínas de empacotamento que organizam o DNA dentro do núcleo. Os padrões dessas marcas químicas diferem em cada tipo de célula e ajudam a instruir a função das células, indicando quais genes devem ser ativados e quais devem ser ignorados. Conhecer o efeito dessas mudanças epigenéticas no comportamento de uma célula pode nos ajudar a entender a saúde e a doença, mas manipular a epigenética em células de mamíferos costuma ser letal, dificultando o estudo dessas mudanças. Felizmente, manipulações semelhantes são viáveis em um modelo de planta, tornando este um excelente sistema para entender os papéis das modificações epigenéticas.
Em vez de usar células animais para estudar modificações epigenéticas, Julie Law está se voltando para a pequena planta com flor Arabidopsis thaliana. Ao contrário dos mamíferos, Arabidopsis thaliana as plantas são mais tolerantes a mudanças em seu epigenoma, facilitando o estudo dos efeitos da alteração dessas marcas químicas. Com essa planta, Law estuda como as modificações epigenéticas são reconhecidas e traduzidas na resposta desejada pela célula. Em particular, ela se concentra na caracterização de várias famílias de proteínas recentemente identificadas envolvidas no empacotamento do DNA e na expressão gênica, chamadas de proteínas de ligação à cromatina. Ao empregar abordagens genéticas, bioquímicas e genômicas, Law visa não apenas determinar as marcas epigenéticas reconhecidas por essas famílias de proteínas, mas também identificar seus parceiros de interação e seus efeitos na expressão gênica. Embora a pesquisa de Law utilize um modelo de planta, suas descobertas também contêm lições para a biologia humana, pois muitos dos genes envolvidos na adição ou remoção de marcas epigenéticas são os mesmos nas plantas e nos mamíferos. Em última análise, sua pesquisa abre caminho para a compreensão do papel do epigenoma na agricultura e na saúde humana.
Com colegas, Law forneceu insights mecanísticos sobre o direcionamento de duas polimerases de RNA especializadas (Pol-IV e Pol-V) no Arabidopsis thaliana genoma. Essas descobertas fornecem informações sobre como as modificações epigenéticas podem ser direcionadas a genes específicos para melhorias nas culturas ou benefícios terapêuticos para a saúde humana.
Adotando uma abordagem bioquímica, Law usou proteínas com papéis conhecidos em um processo chamado metilação do DNA para identificar um punhado de proteínas adicionais nunca antes ligadas a modificações epigenéticas. O conhecimento das novas proteínas aumenta nossa compreensão dos processos que influenciam o epigenoma de uma célula.
Law e seus colegas também revelaram, no nível de átomos individuais, as regiões precisas de várias proteínas que são críticas no reconhecimento de modificações epigenéticas específicas. Esses estudos fornecem uma visão detalhada de como essas proteínas funcionam e podem revelar como sua mutação pode levar a alterações epigenéticas que se manifestam como defeitos de desenvolvimento ou progressão de doenças, como o câncer.
BS, Bioquímica e Biofísica, Oregon State University
PhD, Bioquímica, Johns Hopkins University School of Medicine
Pós-doutorado, Universidade da Califórnia, Los Angeles
