Enviado por Secretaria em sex, 20/07/2018 – 15:05
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Em um ponto de sua vida, você era um embrião de duas células caindo em direção a um pouso suave no útero. Você pode ter conseguido ultrapassar esse estágio rudimentar, sugere um novo estudo, devido a um tipo de DNA que muitos cientistas descreveram como lixo. “É um trabalho muito impressionante”, diz Cedric Feschotte, da Universidade de Cornell, que não estava conectado ao estudo.
Seus muitos milhares de genes representam apenas uma pequena parte do seu genoma. Muito mais comuns são os transposons, sequências de DNA também conhecidas como “genes saltadores”, porque eles podem realocar ou introduzir cópias de si mesmos em um local diferente no genoma. Cerca de metade do nosso DNA consiste em transposons, e os pesquisadores uma vez assumiram que eram parasitas genômicos que se reproduziam, mas não serviam para o hospedeiro.
No entanto, os cientistas agora acham que as sequências foram cruciais para a evolução. Pesquisadores descobriram que cerca de 25% das sequências regulatórias que ajudam a ligar ou desligar os genes incluem pedaços de transposons, sugerindo que eles forneceram o novo DNA que adotamos como o nosso. Dito isto, os transposons geralmente se comportam como hospedes indesejados. Quando um transposon invade um novo local no genoma, por exemplo, ele encontra uma boa casa, mas também pode causar uma mutação que leva ao câncer.
O biólogo desenvolvimentista Miguel Ramalho-Santos e colegas queriam determinar se o transposon LINE1, responsável por 17% do nosso DNA, era puramente egoísta ou fornecia quaisquer benefícios durante o desenvolvimento embrionário. Para reproduzir, o LINE1 primeiro produz uma cópia de RNA de si mesmo. Uma enzima transforma esse RNA de volta no DNA, que se insere em algum lugar do genoma. O transposon era intrigante, diz Ramalho-Santos. As células muitas vezes podem conter transposons, mas os primeiros embriões parecem soltá-los. “As células estão completamente loucas ou há algo mais nisso?”, Pergunta ele.
Transposons (pontos brilhantes) são prevalentes neste embrião de camundongos de duas células. (laboratório Ramalho-Santos)
Ramalho-Santos e seus colegas descobriram uma maneira de dar um curto-circuito no mecanismo de salto do LINE1 e colocar essa questão em teste. Os pesquisadores projetaram pequenas moléculas que bloquearam o processo e reduziram a quantidade de RNA LINE1 nas células em 80% a 90%. Os cientistas então testaram o efeito de aprisionar LINE1 em células-tronco embrionárias de camundongos. Essas células se dividem para produzir células corporais especializadas, mas também precisam produzir mais células-tronco embrionárias para que o desenvolvimento possa continuar. A remoção do RNA LINE1 reduziu drasticamente a capacidade das células de se reabastecerem, segundo a equipe.
LINE1 teve outra função separada durante o desenvolvimento embrionário natural, no entanto. Quando o RNA LINE1 era escasso, os embriões de camundongos pararam no estágio de duas células, reporta a equipe hoje na Cell. Os humanos alcançam esse estágio antes que o embrião se aloje na parede do útero. Se um embrião não puder progredir além desse estágio, não dará origem a um descendente.
Embora os transposons sejam famosos por sua capacidade de se inserir no genoma, os papéis embrionários do LINE1 não têm nenhuma conexão com essa capacidade, relatam os cientistas. Em vez disso, o RNA do transposon se une a duas proteínas para permitir que os embriões de duas células continuem se desenvolvendo.
As descobertas sugerem que os transposons LINE1 têm uma atuação positiva no embrião, diz Ramalho-Santos. “Eles não são simplesmente elementos egoístas e parasitas. Eles são endógenos a nossos seres e não poderíamos passar sem eles”. Ao ajudar suas células hospedeiras, diz Feschotte, o transposon alcança seus fins egoístas. “Parece que é indispensável para o desenvolvimento”. Você não pode se livrar disso.
Alguns pesquisadores são céticos, no entanto. Cerca de 500.000 cópias da LINE1 estão espalhadas pelo nosso genoma, muitas das quais estão dentro dos genes, observa o geneticista humano molecular Haig Kazazian, da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, Maryland. A técnica usada pelos pesquisadores para bloquear a produção de RNA LINE1 também pode bloquear esses genes, diz ele. Assim, os efeitos que os cientistas observaram podem ser devidos à inativação desses genes, e não à redução do RNA LINE1. “Você pode estar derrubando alguns genes-chave no desenvolvimento inicial”, diz ele.