2007-10-09

Subject: Biólogos recebem prémio Nobel

 

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Biólogos recebem prémio Nobel

 

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Oliver Smithies
Oliver Smithies (acima) e Mário Capecchi (abaixo) e Martin Evans (fundo).
Mario Capecchi
Martin Evans

Os arquitectos de uma técnica que permitiu aos biólogos identificar facilmente a função de um gene receberam a recompensa pelos seus esforços com o prémio Nobel deste ano na área da Fisiologia ou da Medicina.

A técnica permite aos investigadores gerar estirpes mutantes de ratos em que genes específicos estão desligados. Estes podem ser usados para estabelecer o papel de específico de genes na saúde , desenvolvimento e doenças, bem criar modelos animais das doenças humanas.

"Virtualmente nenhum campo da biomedicina deixou de ser tocado por uma ou outra destas estirpes de forma significativa", diz Jeremy Berg, director do National Institute of General Medical Sciences de Bethesda, Maryland.

Mario Capecchi, da Universidade do Utah em Salt Lake City, Martin Evans, da Universidade de Cardiff em Gales, e Oliver Smithies, da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill, partilham o prémio de €1,1 milhões. E como começa a ser frequente com esta categoria de Nobel, o trabalho do trio já tinha sido reconhecido com um prémio Lasker em 2001.

Milhares de estirpes de ratos modificados foram criadas desde que a técnica foi introduzida pela primeira vez em 1989. Mais de 500 delas são modelos para doenças humanas específicas, como doenças cardiovasculares e neurodegenerativas, e para o cancro.

A origem da tecnologia reside num fenómeno natural conhecido como recombinação entre homólogos, em que se pensa que as células tentam reparar danos no DNA. Os cromossomas existem sempre aos pares, um herdado de cada progenitor, e durante a recombinação homóloga podem ser trocados fragmentos de DNA entre os dois. Capecchi e Smithies descobriram que DNA artificial com uma sequência conhecida podia participar na recombinação homóloga do DNA de ratos e exploraram esta situação para ter como alvo genes específicos.

Evans forneceu o elemento chave da hereditariedade que eventualmente levou ao desenvolvimento das estirpes de ratos modificados, estirpes com um gene permanentemente desligado nas gerações futuras. Ele tinha a ideia de utilizar células estaminais embrionárias de rato para introduzir material genético os embriões de outra estirpe de rato. Quando ele injectou as células estaminais nos embriões, os seus cromossomas, como seria de esperar, combinaram-se. Os embriões mosaico criados podiam prosseguir o seu desenvolvimento numa ratinha de aluguer. Quando as crias foram cruzadas, a sua descendência continha genes derivados das células estaminais. 

Evans começou então a modificar as células estaminais antes de as injectar nos zigotos de rato, usando retrovírus para integrar os novos genes. Estes novos genes podiam então ser transferidos para embriões e para a sua descendência. A combinação desta técnica com a recombinação homóloga artificial levou ao desenvolvimento da primeira estirpe modificada de ratos.

 

Importantes refinamentos da técnica, particularmente o desenvolvimento de 'mutantes condicionais', tornou estas estirpes ainda mais valiosas para os biólogos. Um sistema, conhecido por Cre-lox, foi desenvolvido em ratos por Klaus Rajewsky, agora da Harvard Medical School, para permitir que o gene alvo seja desligado num tempo determinado após o nascimento. Isto é importante tanto porque até 15% dos genes são essenciais ao desenvolvimento embrionário e uma estirpe modificada não sobreviveria até ao nascimento, mas também porque alguns genes podem tornar-se relevantes para uma dada doença mais tarde na vida.

Smithies comentou que o prémio Nobel "não era inesperado, dado o calibre do trabalho". Celebrando com gelado, ele confessou "estar muito satisfeito". O que lhe dá mais satisfação é abrir as revistas científicas e ver quantos trabalhos dependem das suas estirpes de ratos modificados. "É óbvio que o método da recombinação homóloga contribuiu muito para a nossa compreensão do genoma, podemos ter a sequência mas as estirpes de ratos modificados ajudam-nos a perceber como funciona."

Nos últimos anos, Capecchi tem ajudado a perceber o papel de certos genes no desenvolvimento embrionário. O seu trabalho tem-se focado particularmente nos órgãos do corpo e na forma como se forma o plano corporal, vital para garantir que todas as partes do corpo do animal estão nos locais correctos.

Evans desenvolveu muitos ratos modelo de importantes doenças humanas, como a fibrose quística, e tem-nos usado para estudar os mecanismos das doenças e tentar encontrar formas de reparar os genes defeituosos. Smithies também desenvolveu um rato com fibrose quística bem como modelos de doenças vulgares como a tensão alta ou a arteriosclerose.

Agora que o genoma do rato foi sequênciado, um esforço a nível mundial foi lançado para criar estirpes que desliguem todos os genes do animal. "O impacto da tecnologia na compreensão da função dos genes e o seu benefício para a Humanidade vai continuar a aumentar ainda durante muitos anos", diz Evans.

 

 

Saber mais:

Capecchi

Martin Evans

Oliver Smithies

Nobel foundation

 

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