2014-05-23

Subject: Microrganismos desafiam regras do código genético

 

Microrganismos desafiam regras do código genético

 

Dificuldades em visualizar este e-mail? Consulte-o online!

Newsletter não segue Acordo Ortográfico

@ Nature/Animated Healthcare Ltd/SPL

Pensava-se que as instruções codificadas no DNA seguissem um conjunto de regras universais em todos os domínios da vida mas os investigadores relatam hoje na revista Science que existem organismos que as quebram de forma rotineira.

As descobertas têm implicações para a concepção de formas de vida sintética: ao conceberem organismos que quebram as regras, os investigadores podem ser capazes de obter novas formas de vida resistentes a infecções virais. A obtenção desses organismos também foi proposta como uma forma de impedir que as formas de vida sintéticas infectem hospedeiros não desejados.

As excepções generalizadas a estas regras, no entanto, podem tornar difícil modificar organismos que não transmitam o seu DNA a outros na natureza. “Este estudo salienta a maleabilidade do código genético", refere o bioengenheiro Farren Isaacs, da Universidade de Yale em West Haven, Connecticut.

Os investigadores liderados por Edward Rubin, do Instituto Conjunto do Genoma do Departamento Americano de Energia em Walnut Creek, Califórnia, resolveram procurar estes desafiadores das regras no DNA e no RNA de microrganismos de 1776 locais, incluindo 17 no corpo humano. Estavam à caça de eventos de 'recodificação', momentos em que o microrganismo interpreta o código genético de forma diferente da que que a maioria dos organismos faz.

A equipa buscou especificamente eventos em que os codões stop, tripletos que avisam um organismo para terminar a síntese de uma proteína, pelo contrário, dão um sinal para avançar, dizendo ao organismo para acrescentar outros aminoácidos à proteína.

A equipa primeiro questionou-se sobre que proteínas seriam codificadas por sequências de código genético com pelo menos mil bases de comprimento se o organismo usassem o habitual comando de stop. Se essas proteínas fossem anormalmente curtas, os investigadores analisavam, então, se o microrganismo estaria a interpretar o codão stop como um aminoácido. Isso parecia ser o caso em 31415 amostras e em cerca de 10% das sequências retiradas de alguns ambientes.

Microrganismos encontrados em humanos eram particularmente dados à recodificação. Apesar de apenas 10% das amostras provirem do corpo humano, mais de metade dos codões recodificados provinham dessas localizações.

Rubin diz que a recodificação já tem sido observada na natureza mas não a este nível pois a maioria dos estudos se focaram em micróbios que podem ser cultivados em laboratório. “Quando seguimos esta abordagem e procuramos fora do laboratório e nos questionamos ‘é esta a regra?’, as regras desmoronaram”, diz ele.

Os biólogos sintéticos têm vindo a usar a recodificação para permitir aos organismos fabricar novos tipos de aminoácidos com novas propriedades (veja Primeira forma de vida com DNA sintético). Eles também esperam usá-la para impedir os organismos de designer de partilhar o seu DNA modificado com outras formas de vida. Por exemplo, os vírus tomam de assalto a maquinaria celular dos seus hospedeiros para produzir mais cópias de si próprios mas isto pode ser mais difícil se o vírus e o hospedeiro interpretarem o código genético de forma diferente.

Ao permitir aos cientistas modificarem microrganismos recodificados que não conseguem trocar informação genética com os naturais, a recodificação tem o potencial de fazer um enorme impacto na biossegurança, diz Isaacs, que passou seis anos a recodificar um dos codões stop de uma bactéria Escherichia coli de forma a que incorpore um aminoácido sintético nas suas proteínas. O estudo de Rubin, no entanto, descobriu que em alguns ambientes (na boca humana, por exemplo) as bactérias são infectadas por vírus que parecem ter uma codificação incompatível: “Isso sugere que temos que ser mais cautelosos se realmente queremos obter uma barreira", diz Rubin.

Mas George Church, que está a liderar um projecto de recodificação de E. coli na Universidade de Harvard em Cambridge, diz que por causa de os organismos recodificados sinteticamente evoluírem aos saltos e não estarem expostos a pressões evolutivas contínuas, não serão vulneráveis ao mesmo tipo de assalto genómico que parece permitir os vírus naturais infectem as formas de vida recodificadas de outra forma.

“Se alterares radicalmente um genoma enquanto o vírus está a olhar para outro lado", explica Church, “então o número de alterações necessárias para a interpretação ser correcta simultaneamente pode ser maior do que qualquer população viral que pudesse encaixar na Terra.”

 

 

Saber mais:

Primeira forma de vida com DNA sintético

Nasceram os primeiros macacos com mutações personalizadas

Edição genética de precisão abre caminho a macacos transgénicos

'Circuitos' genéticos personalizados reprogramam células humanas

Genoma construído à mão

Requerida patente para 'vida sintética'

 

 

Facebook simbiotica.orgTwitter simbiotica.orgGoogle + simbiotica.orgFlikr simbiotica.orgYouTube simbiotica.org Pinterest simbiotica.org

 

Arquivo  |  Partilhar Comentar |   Busca Contacte-nos  |  Imprimir  |  Subscrever | @ simbiotica.org, 2014


Return to Archives

Newsletter service by YourWebApps.com