2004-11-30

Subject: Genes de antigos mamíferos reconstruídos

News of the Wild

 

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Genes de antigos mamíferos reconstruídos

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A ficção popular, alimentada por filmes como "Parque Jurássico", dá a ideia de que é muito fácil extrair material genético de restos fósseis de organismos antigos. Apesar de isso nãos ser verdade, existe agora a tecnologia para reconstruir o genoma de animais que viveram há milhões de anos.

Os cientistas não conseguem recuperar, de forma fiável, DNA com mais de 50000 anos, pelo que, para investigar sequências mais antigas, é necessário recorrer a programas de computador que fazem inferências baseadas em organismos actuais.

No entanto, esta abordagem tem sido limitada pois não existia informação suficiente acerca dos genomas modernos e porque os algoritmos usados por esses programas também tinham limitações (apenas consideravam um tipo de mutação, a substituição, por exemplo).

Agora que algumas espécies de mamíferos, como o Homem e a ratazana, têm o seu genoma totalmente sequênciado, enquanto outras (galinha e chimpanzé, por exemplo) estão prestes a ser conhecidas, existe grande quantidade de informação sobre sequências genéticas relativa a estes animais. Os algoritmos de computador que foram entretanto desenvolvidos são capazes de ter em conta outros tipos de mutação, como as adições e as delecções.

David Haussler da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, decidiu que era tempo de colocar à prova a genética computacional. Para avaliar o seu método, criaram um sequência hipotética de DNA de um mamífero ancestral e deixaram um modelo de computador simular o processo de evolução, de forma a gerar sequências para os seus descendentes.

Seguidamente a equipa fez o algoritmo trabalhar a partir dos descendentes para trás no tempo, de forma a verificarem até que ponto eram capazes de recriar o ancestral original. O ancestral obtido pelo algoritmo tinha a sequência de DNA 98% correcta, relatam eles na edição desta semana da Genome Research.

Os investigadores atribuem o sucesso da sua técnica ao facto de o genoma dos mamíferos ser tão diverso que faz com que as sequências comuns se destaquem de forma muito clara. "Já é uma surpresa que mamíferos que se diversificaram tão rapidamente em diferentes linhagens tenham descendentes vivos actualmente", diz Haussler. "Dá-nos a oportunidade de descobrir o passado."

 

Uma vez determinado que a técnica era rigorosa, os investigadores usaram o algoritmo nas sequências de DNA de mamíferos verdadeiros.

A equipa escolheu 19 mamíferos modernos, incluindo o porco, o Homem e a ratazana, e usaram o algoritmo para tentar encontrar o genoma do seu ancestral comum, que se pensa ter sido um animal do tipo musaranho que viveu há mais de 70 milhões de anos. Focaram a sua atenção numa pequena região do genoma que codifica cerca de 10 genes.

Um resultado surpreendente foi que, quando comparada com a sequência ancestral, a sequência humana apenas perdeu 11% das bases, enquanto os roedores perderam perto de 39% das bases. Os investigadores pensam que isto é consequência da taxa reprodutora dos roedores ser muito superior, permitindo-lhes acumular mutações mais rapidamente.

A comparação com o DNA ancestral recriado deve dar a outros investigadores pistas acerca de como e quando os diversos descendentes se separaram. "Podemos ver que novidades tornaram cada espécie diferente", diz Haussler.

A equipa espera expandir o estudo ao resto do genoma mamífero. O objectivo final é "compreender em detalhe a história de cada base do genoma humano", diz Haussler. 

 

 

Saber mais:

UCSC's Center for Biomolecular Science and Engineering

NIH Intramural Sequencing Center

 

 

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@ Born to be Wild & À Descoberta da Vida, 2004


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