Especialistas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, criaram o primeiro organismo com DNA totalmente sintético. Com o auxílio da engenharia genética, a equipe redesenhou a bactéria Escherichia coli, comum no intestino humano.

O genoma artificial contém 4 milhões pares de bases nitrogenadas, que são as unidades do código genético. O genoma é de longe o maior já construído por cientistas — se escrito em folhas A4, ocuparia 970 páginas. “Não estava claro se era possível fazer um genoma tão grande e se era possível mudá-lo tanto”, disse Jason Chin, especialista em biologia sintética que liderou o projeto, ao The Guardian.

No núcleo celular se encontra o DNA, que é formado por códons — combinações de três bases nitrogenadas diferentes. Esses trios são codificados e transmitem as informações necessárias para o funcionamento do organismo.

Como existem quatro bases nitrogenadas (ou ácidos nucleicos — adenina, citosina, guanina e timina), há 64 combinações de códons possíveis — presentes em seres vivos desde água-vivas até humanos. Desses, 61 códons produzem 20 aminoácidos naturais, que podem ser ligados, construindo qualquer proteína existente na natureza. Já os três códons que sobram são os “sinais de parada”, ou seja, avisam as células quando a proteína já foi totalmente codificada.

Com essas informações, os cientistas começaram a modificar alguns desses trios de bases nitrogenadas. Cerca de 18 mil edições depois, o grupo sintetizou quimicamente o material e o adicionou às informações genéticas do E coli. O resultado foi um micróbio conhecido como Syn61, que tem um código de DNA completamente sintético, é um pouco mais longo que o normal e cresce mais lentamente, mas ainda assim sobrevive.

Essa é uma boa notícia particularmente para os pesquisadores que pretendem editar organismos para produzir materiais sintéticos, ou “programá-los” para invadir certos tipos de bactérias ou vírus, por exemplo. “Eles levaram o campo da genômica sintética a um novo nível, não apenas construindo com sucesso o maior genoma sintético até o momento, mas também realizando as mais importantes mudanças no genoma até agora”, disse Tom Ellis, pesquisador de biologia sintética no Imperial College London.

Fonte: Revista Galileu

Comentário do professor Enrique Campelo:

– O DNA pode ser a molécula mais famosa do mundo hoje, mas chegou à atenção dos cientistas bem tarde na história da Biologia. Gregor Mendel encontrou algumas das regularidades subjacentes da hereditariedade quase um século antes do DNA ser descoberto.

– Na virada do século, cientistas descobriram princípios similares e então redescobriram o trabalho de Mendel e rapidamente perceberam que a vida estava de alguma forma codificada em genes. Do que exatamente um gene era feito era um mistério, mas isso não impediu os cientistas de começarem a desvendar a dinâmica dos genes e das mutações e como novas formas de vida podiam resultar de seleção natural. A Síntese Moderna da evolução, a base na qual a maioria das pesquisas em evolução se fundamentou nos últimos 50 anos, já estava ajustada no lugar anos antes do DNA ser descoberto.

– Mas não se pode negar que a descoberta do DNA foi um tremendo marco na exploração da evolução biológica. Enquanto biólogos evolutivos estavam criando a Síntese Moderna, geneticistas em todo o mundo procuravam furiosamente pelas moléculas que carregavam a informação genética. Eles sabiam que as células continham vários tipos de moléculas diferentes, como proteínas e ácidos nucleicos. Mas qual seria sua capacidade de suportar informações e de ser copiada em novas células? Experimentos mostraram que ácidos nucleicos podiam afetar traços hereditários. Um jovem geneticista americano chamado James Watson foi um dos pesquisadores que perceberam que a única maneira de determinar se eles de fato carregavam genes era entender sua estrutura.

– Essa foi uma tarefa árdua porque os cientistas apenas podiam ver as moléculas ao irradiar feixes de raio-x nelas, que em seguida rebatiam nos átomos e atingiam o pedaço de filme em vários padrões distintos. Na universidade de Cambridge, ele se juntou com Francis Crick para analisar os dados de raio-x coletados por Rosalind Franklin e outros. Em uma repentina explosão de inspiração, Watson e Crick construíram um modelo com placas e braçadeiras de latão e outros pedaços de equipamento laboratorial em 1953. Conforme eles trabalhavam, perceberam que os ácidos nucleicos são organizados em uma escada retorcida, com dois corredores feitos de fosfatos de açúcares e uma série de degraus feitos de componentes orgânicos conhecidos como bases nitrogenadas. Anos depois, eles ganharam o Prêmio Nobel por esse frenesi da descoberta da dupla hélice do DNA.

– Com o feito do DNA sintético, a ciência poderá desvendar mais e mais segredos guardados nessa molécula que carrega a “universalidade” da vida.

 

Graduado em Licenciatura Plena em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Pará – UFPA. Atua como Professor do Ensino Fundamental, Ensino Médio, Educação de Jovens e Adultos (EJA) na disciplina Biologia Geral. Atua como autor de material didático de instituições de ensino voltadas ao ENEM. Tem experiência em Laboratório com ênfase em Investigações em Neurodegeneração e Infecção da UFPA (HUJBB) e no Laboratório de Biologia Molecular e Celular do Núcleo de Medicina Tropical da UFPA (NMT).