A Maravilhosa Fábrica de Genes

Nos últimos meses, a ciência de genes sintéticos deu um passo de gigante rumo a um futuro cheio de promessas: a produção, em laboratório, do primeiro cromossoma eucariota. E como não podia deixar de ser, a FRONTAL não permite que fiques por fora deste assunto.

Craig Venter foi o pioneiro. Geneticista de longa carreira, dedicou 15 anos e mais de 40 milhões de dólares na produção artificial do genoma de um parasita bacteriano (Mycoplasma mycoides), feito finalmente alcançado em 2010. Porém, nisto da Ciência, a inovação é exponencial e pouco tempo há para celebrar sucessos: agora, uma equipa liderada por Jef Boeke, sediada na Universidade John Hopkins, em Baltimore, levou o feito um pouco mais longe, criando o primeiro cromossoma completamente sintético de uma levedura.

A diferença pode parecer insignificante à primeira vista, mas tal não poderia estar mais errado. Enquanto fungo, a levedura é um ser vivo eucariota (em contraste com as bactérias, procariotas), ou seja, possuidora de componentes e mecanismos celulares extraordinariamente mais complexos e semelhantes aos existentes nas células do corpo humano. A levedura tem sido, de facto, um parceiro de longa data do Homem nestas lides da Ciência, tanto sendo responsável pela produção da cerveja (oh yeah!), como sendo escolhida em centenas de estudos enquanto modelo experimental – aliás, foi o primeiro organismo cujo genoma foi integralmente sequenciado, em 1996.

O cromossoma transcrito é o terceiro mais curto da levedura e corresponde apenas a 2,5% da totalidade do código genético deste ser vivo. A equipa de Boeke aproveitou-se do preço em queda da síntese de DNA e de um autêntico exército de colaboradores voluntários (nem mais nem menos, estudantes universitários ansiosos por participar em projectos de investigação!) para conseguir esta conquista. Construído em primeiro lugar em computadores e depois levado para a bancada do laboratório, o cromossoma recém-criado, admitamos, levou as coisas para o próximo nível.

Não é só uma questão de números

Porém, a equipa de cientistas de Baltimore não se contentou em ultrapassar a investigação de Venter em termos de complexidade – fê-lo também [pullquote align=”right”]Boeke investiu forte no re-design genético: excluíram porções de DNA, como intrões e sequências repetitivas nas extremidades, e incluíram utilíssimas 98 bases chamadas de marcadores loxPsym[/pullquote] no campo da originalidade. De facto, Boeke e companhia investiram forte no re-design genético: excluíram porções de DNA, como intrões e sequências repetitivas nas extremidades, e incluíram utilíssimas 98 bases chamadas de marcadores loxPsym. Estas sequências permitem realizar excisão enzimática de porções não essenciais do genoma, o que facilitará investigações futuras. Adicionalmente, alteraram as sequências de codões de STOP (que em “genês” podem tanto ser escritas como TAG ou TAA), de forma que no cromossoma artificial existissem apenas TAA – a importância desta nuance? Liberta o TAG para ser usado como um possível 21º aminoácido, em adição aos 20 já existentes na natureza – genial, não?

“O que é mais extraordinário é que mais de 50.000 pares de bases foram eliminados, inseridos ou alterados num cromossoma com 250.000 pares de base; e isso funcionou. É um efeito assinalável”, referiu Boeke à Nature.

A longa estrada para o cromossoma

A criação deste cromossoma resultou de um esforço colectivo à escala global. Centenas de estudantes criaram esboços de genoma da levedura, o que envolveu a união de diversos segmentos extremamente curtos em cadeias mais longas. Destes retalhos, recolhidos entre os Estados Unidos e a China, surgiu o cromossoma completo recentemente anunciado.

“Isto é uma demostração impressionante, não só da síntese de DNA, bem como da alteração da totalidade de um cromossoma eucariota”, explica Farren Isaacs, um bio-engenheiro da Universidade de Yale. O cromossoma artificial recém-criado abre definitivamente portas para uma nova era na produção “industrial” de genes. O objectivo de Boeke é, em cinco anos, ser capaz de sintetizar o restante código genético da levedura (os tais 97,5% que ficaram por fazer…). E depois disso? Talvez um dia assistamos a debates acérrimos sobre as implicações morais da criação artificial de animais, ou – porque não? – de seres humanos. As potencialidades futuras deste feito científico são incalculáveis, ameaçando influenciar campos tão diversos como a Medicina e a Agricultura. No campo da produção sintética de genes, o jogo ainda agora começou – possivelmente num futuro não muito distante, rir-nos-emos de quem falou sobre a clonagem ser um jogo de homens a brincarem a Deus…

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