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Mosca e verme dão pistas sobre genes
Janelas pequenas oferecem visão do DNA humano
Por CARL ZIMMER
Dois animais pequenos têm presença grande na história da biologia. No início do século 20, cientistas começaram a estudar a Drosophila melanogaster, a mosca-das-frutas comum.
As pesquisas com esses insetos de reprodução rápida revelaram que os genes ficam sobre os cromossomos, algo que acontece também em outros animais, incluindo os humanos.
Há mais de um século, cientistas continuam a extrair da humilde mosca-das-frutas pistas para entender outros mistérios, como a razão de dormirmos e a evolução de doenças cardíacas.
Outro animal entrou para o panteão da biologia na década de 1960: um pequeno verme chamado Caenorhabditis elegans. O biólogo Sydney Brenner percebeu que o corpo do nematódeo de só 2.000 células serviria para aprender como um único ovo produz um animal completo.
Hoje muitos cientistas estudam o verme para encontrar pistas sobre as ligações no cérebro humano e a razão pela qual envelhecemos. Agora as duas espécies estão fornecendo descobertas ainda maiores.
Uma equipe de centenas de cientistas registrou exaustivamente a coreografia dos genes das duas espécies ao longo do desenvolvimento dos animais, de ovos até adultos.
"Não é apenas este ou aquele gene", disse o geneticista Robert H. Waterston, da Universidade de Washington, um dos cientistas que trabalha no projeto modENCODE. "Assim podemos ter uma visão do todo."
Waterston e seus colegas divulgaram resumos sobre os resultados do modENCODE em cinco artigos publicados na revista "Nature" de agosto.
Em sua análise inicial, eles constatam uma semelhança notável entre a coreografia dos genes dos vermes e moscas e a de nosso próprio DNA. O estudo pode render novos conhecimentos sobre desordens genéticas e doenças como o câncer.
Nos últimos cinco anos, biólogos vêm registrando a atividade do DNA e comparando os resultados ao que veem em humanos. Pelo fato de os cientistas terem empregado os mesmos métodos para colher dados das três espécies, puderam compará-los em escala nunca antes tentada.
Moscas, vermes e humanos vêm de ramos distantes da árvore evolutiva. Seu último ancestral comum viveu 700 milhões de anos atrás. A despeito das diferenças enormes entre as três espécies, a equipe do modENCODE encontrou alguns paralelos surpreendentes no funcionamento de seus DNAs.
Nas três espécies, muitos genes tendem a se ligar e desligar seguindo o mesmo padrão. Os cientistas encontraram ao todo 16 conjuntos de genes desse tipo; cada um continha centenas de genes que trabalham juntos.
Ainda não está claro o que eles fazem, mas os cientistas observaram que 12 agrupamentos eram ativos em certas etapas do desenvolvimento do verme e da mosca. Eles podem ser essenciais para a transformação do ovo em um animal adulto.
As três espécies seguem muitas das mesmas regras na regulação de seus genes. Por exemplo, os cientistas descobriram um padrão, conhecido como um circuito de alimentação direta, que pode ser útil para mudanças rápidas e confiáveis na atividade de um gene, como quando uma célula-tronco se transforma em uma célula sanguínea.
Todos os resultados dos experimentos modENCODE agora estão disponíveis online. "O potencial desses dados é enorme", falou Alexander Stark, especialista em genômica do Instituto de Pesquisas de Patologia Molecular, da Áustria, não envolvido no projeto modENCODE.
Mas ele fez a ressalva de que os dados deixaram muita coisa sem explicar em relação ao funcionamento dos genes.
Melhorando sua compreensão dos controles genéticos, os cientistas podem aprender mais sobre as causas das doenças. Tradicionalmente, os cientistas estudam mutações de genes para identificar as fontes delas.
Mas estudos mostram que, mesmo que um gene seja normal, ele pode causar danos se sua atividade é anormal.
As semelhanças reveladas pelo projeto significam que experimentos podem revelar muito sobre como a cacofonia dos genes conduz a doenças.
