Como calar os Transposões

Cientistas do IGC controlam sequências móveis de DNA
Pesquisa esclarece mecanismo de silenciamento dos genes saltitantes no pólen.


Arabidopsis thaliana, um modelo frequentemente usado em estudos genéticos.
Foto em www-ijpb.versailles.inra.fr/.../cyto/arabido.htm

Uma equipa de cientistas do Instituto Gulbenkian de Ciência, (ICG) conseguiu, pela primeira vez, isolar as três partes que constituem os grãos de pólen da planta Arabidopsis thaliana. Graças ao recurso a uma técnica inovadora apoiada na citometria de fluxo os investigadores esclareceram assim alguns dos mecanismos que resultam no silenciamento de genes que podem provocar mutações prejudiciais. O avanço foi reportado dia cinco de Fevereiro num artigo publicado na prestigiada revista científica Cell.

Imagem de grãos de pólen de Arabidopsis thaliana observados ao microscópio elecrónico. site: http://aob.oxfordjournals.org/content/vol100/issue6/cover.dtl

Esses genes chamam-se transposões e são muitas vezes chamados de genes saltitantes porque podem saltar de lugar para lugar dentro do genoma. A aleatória mudança de sítio destas sequências móveis de DNA está envolvida na evolução dos organismos mas por vezes também pode interferir na função de outros genes e provocar mutações. Quando estas mutações ocorrem nas células sexuais podem ser transmitidas às gerações seguintes. Os transposões existem em todos os genomas conhecidos e constituem cerca de 45 por cento do genoma humano. Geralmente, estão silenciados.
Ao integrarem-se numa posição do genoma, diferente da original, essas sequências móveis de DNA, explica um comunicado do Instituto Gulbenkian de Ciência, podem alterar a função e organização de outros genes e causar mutações prejudiciais para as células e para o organismo. Houve então a necessidade de perceber como exercer o controlo apertado da sua expressão, até porque se essas mutações ocorrerem nas células sexuais serão transmitidas à próxima geração.

Os investigadores do ICG, Jörg Becker, José Feijó e Filipe Borges, que trabalharam com o grupo de Robert Martienssen, do Cold Spring Harbor Laboratory (EUA) conseguiram “encontrar” os transposões activos nos grãos de polén da planta Arabidopsis thaliana (um modelo frequentemente usado em estudos genéticos). Com a inovadora técnica dividiram as três partes que constituem o pólen, o núcleo vegetativo das duas células sexuais masculinas. Depois, perceberam que estes genes saltitantes encontravam-se activos no núcleo vegetativo mas que estavam silenciados nas células sexuais. Recorrendo mais uma vez à técnica de separação de células desenvolvida no IGC, verificaram que os genes eram silenciados pelos chamados pequenos RNAs de interferência (siRNA na sigla em inglês). Serão estes siRNAs que “calam” os genes saltitantes nos gâmetas masculinos e evitam, desta forma, as tais mutações prejudiciais que poderiam ser passadas à geração seguinte da planta. Os cientistas acreditam que este mecanismo também poderá estar presente na mosca da fruta, nas amibas e algas.

“Agora somos capazes de olhar para a activação de genes nas células sexuais do grão de pólen e reunir informações surpreendentes, já que podemos afirmar que estas células são geneticamente mais activas do que se pensava”, refere Jörg Becker. Ainda estamos muito longe desse cenário, mas, teoricamente, Filipe Borges admite que este conhecimento adquirido poderá ser útil para perceber como algumas mutações prejudiciais acontecem nos humanos e passam para as gerações seguintes. Eventualmente, ao abrir a porta para um melhor entendimento do mecanismo de silenciamento destes genes saltitantes a pesquisa poderá até contribuir para futuras terapias capazes de “calar” os transposões.

O estudo foi realizado com financiamentos dos National Institutes of Health (NIH), nos Estados Unidos da América, e pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), em Portugal.

Fontes da notícia:CienciaHoje e Público