domingo, 3 de julho de 2011

GENE CONTRA O ENFARTE

Se um dia tiver um enfarte, Hippo, Warts, Merlin, Yorkie, Scalloped, Shaggy, Frizzled, Dishevelled e Mob-as-tumor-suppressor podem ter muito a ver com o porquê de não se recuperar rápido. Esses não são personagens de uma história de Damon Runyon, mas um grupo de genes que trabalham juntos para ativar e desativar outros genes. Uma equipe de biólogos, liderada por James F. Martin e Todd Heallen do Texas A&M System Health Science Center, descobriu que tais genes impedem o coração de produzir novas células de músculos do coração, pelo menos em ratos.



 



Nocauteie o Hippo, por exemplo, e o coração do rato crescerá duas vezes e meia maior que o normal, relatam na Science. Este e outros avanços, incluindo a descoberta deste ano que filhotes de ratos podem regenerar seus corações nos sete primeiros dias após o nascimento, estão despertando um interesse considerável em meio a pesquisadores que tentam desenvolver novos tratamentos para enfartes. As descobertas “marcarão o renascimento do interesse na genética de controle de crescimento de músculos cardíacos, devido à sua potencial aplicação terapêutica”, disse Michael D. Schneider, especialista em biologia do coração no Imperial College em Londres.

A razão pela qual ataques cardíacos são tão sérios é o grande número de células de músculos cardíacos que morrem e não são repostas. Contudo, o coração lentamente gera novas células musculares durante a vida de uma pessoa, mostrando que um programa de crescimento existe. É, entretanto, fortemente reprimido, supostamente para evitar o perigo de câncer. Cirurgiões tentaram injetar células-tronco de todos os tipos em corações infartados, porém apesar de muitas tentativas clínicas, há pouca evidência de que células ajudem muito. Esse revés levou a um interesse renovado em tentar destravar o inerente programa de crescimento de células cardíacas.

Martin começou com o gene Hippo, pois é conhecido por regular o tamanho de órgãos de moscas drosófilas. Biólogos de drosófilas são frequentemente os primeiros a identificar novos genes e descobrir o que fazem. Os nomes que conferem aos genes são lúdicos e normalmente grotescos por se inspirarem no que acontece com a mosca quando se desativa um gene específico de seu genoma. Se o gene Hippo for apagado, a mosca fica com a cabeça enorme e com pele dobrada em torno do pescoço. Por isso, Hippo. Ao manipular um rato no qual o Hippo fora anulado apenas no coração, a equipe de Martin mostrou que a cadeia de genes na qual o Hippo age atende pelo menos uma das restrições naturais da proliferação de células de músculos do coração. O peixe-zebra pode regenerar a ponta do coração quando é cortada.



Pesquisadores descobriram recentemente que peixes podem até repor o tecido de cicatriz quando células musculares morrem, o que é normalmente um problema para corações humanos falhos. A descoberta que filhotes de ratos também podem regenerar o coração significa que mamíferos, talvez pessoas, podem também ter essa habilidade, ainda que seja perdida em adultos. Se o rato e o peixe-zebra têm uma forma natural de escapar do travamento do gene Hippo na produção de células cardíacas, é possível que alguma droga possa ser desenvolvida para interromper a ação do Hippo por alguns dias após um enfarte, permitindo que células de músculos cardíacos desfrutem de tão necessitado fluxo de proliferação.
 
 
 
Martin disse que seu próximo passo seria criar ratos adultos com o gene Hippo desabilitado e observar se eles se recuperam mais rapidamente após um enfarte. Ele também planeja ver se células de músculos do coração cultivadas em laboratório proliferam melhor se a ação do Hippo for interrompida. Em drosófilas, um órgão pode produzir mais células se dois promotores de genes, chamados Yorkie e Armadillo, conseguirem penetrar o núcleo da célula e ativar os conjuntos de genes necessários para células crescerem e se dividirem. Todavia quando o Hippo está ativado, nem o Yorkie, nem o Armadillo conseguem fazer seu trabalho.
 
 
 
O sinal que ativa o Hippo na mosca chama-se Dachsous, o qual deve primeiro engatilhar uma proteína receptora denominada Fat na superfície celular. Entretanto, receptores como o Fat podem responder a sinais muito diferentes. Então ainda não está claro que o rato, ou as contrapartes humanas para o Dachsous e o Fat, são os gatilhos para o efeito que a equipe de Martin observou, disse Schneider.
 
 
 
Se as contrapartes humanas forem identificadas, então a droga que bloqueá-las, desativando o Hippo, pode levar células do músculo cardíaco a se regenerarem, guiando a um tratamento novo e fundamental para ataques cardíacos. Mas Hippo, Warts, Merlin e outros não seriam parte da história. Quando pesquisadores de ratos procuram as contrapartes de drosófilas em ratos, eles lhes dão nomes novos e mais bobos. Geneticistas de humanos são ainda mais temerosos de que nomes lúdicos de genes criarão uma aura de frivolidade que desencoraja a doação de dinheiro. “Esses nomes arruínam tudo”, afirmou Martin. O gene que biólogos de moscas chamam de Menage-a-trois 1 é denominado MAT-1 por geneticistas de humanos. O poeticamente denominado Son-of-Sevenless em moscas é o prosaico SOS-1 em pessoas. Quanto a Hippo, pesquisadores de ratos já o descoloriram para MST-1.


Alccy Marthins

DNA MODERMO HERDA MUITA INFORMAÇÃO DO DNA DE NEANDERTAL

Pesquisadores seqüenciam pela primeira vez o genoma de um parente extinto dos homens modernos e descobrem: muitos de nós temos no DNA partes de Neandertal. Uma equipe internacional de cientistas calculou que entre 1% e 4% do DNA de humanos de hoje se originaram deste hominídeo. Isso mostra que, contrário do que acreditam muitos pesquisadores, alguns Neandertais e humanos modernos cruzaram.


Seu DNA pode ter partes de Neandertal
Svante Pääbo segura crânio reconstruído de Neandertal



O homo neanderthalensis foi uma forma de hominídeo que conviveu com o homo sapiens entre 270 mil e 440 mil anos atrás e desapareceu há cerca de 30 mil anos. Ele possui o mesmo ancestral que deu origem ao homo sapiens e recebeu este nome em homenagem ao local em que o primeiro exemplar foi encontrado – o vale de Neander, na Alemanha. O time liderado por Svante Pääbo, diretor do departamento de genética evolutiva do Instituto Max Planck, da Alemanha, foi responsável pelo estudo publicado na conceituada Science. O grupo analisou quatro bilhões de pares de bases do DNA do Neandertal - um feito notável, especialmente se considerado o fato de que o genoma do homo sapiens (o homem moderno) só foi decodificado há dez anos.


Para sequenciar o genoma, os pesquisadores usaram fragmentos de DNA extraídos de ossos achados na Croácia, Rússia e Espanha, bem como material do Neandertal original encontrado na Alemanha. A maioria do DNA foi extraída de 400 gramas de pó de ossos produzido de 3 fêmeas achados na caverna Vindija, Croácia, que viveram há 38 mil anos. Todo o material corresponde a 60% do genoma do Neandertal. Sequenciar este genoma é um desafio, pois DNA tão antigo se degrada em pequenos fragmentos e sofre danos químicos. O primeiro passo foi diferenciar o material genético dos hominídeos daquele dos micróbios que viveram em seus restos nos últimos milhares de anos. Para se ter uma ideia do trabalho, 95% do DNA presente era de criaturas que não o Neandertal.



Para poder comparar melhor os achados, os pesquisadores também seqüenciaram cinco genomas de humanos de origem européia, asiática e africana. Curiosamente, eles descobriram que os humanos que descendem de ancestrais europeus e asiáticos carregam DNA de Neandertal. Isso é intrigante, já que nenhum resto de Neandertal foi achado no leste asiático. Uma explicação possível é a de que o hominídeo tenha se misturado aos humanos primitivos antes que o Homo sapiens se dividisse em diferentes grupos na Europa e Ásia. Isso pode ter acontecido no Oriente Médio, entre 100 mil e 50 mil anos atrás.




Achados arqueológicos no oriente Médio endossam essa teoria, pois mostram que Neandertais e humanos modernos conviveram nessa região. A comparação entre os dois códigos genéticos também ajudou a revelar alguns pontos exatos em que diferimos dos nossos parentes distantes. Os cientistas identificaram genes que têm papel importante na evolução humana. Por exemplo, eles acharam genes relacionados a funções cognitivas, metabolismo, ao desenvolvimento de características faciais e até da caixa torácica. Os pesquisadores ressaltam, no entanto, que ainda são necessários mais estudos para tirar conclusões precisas desses genes.




Alccy Marthins




VIDA SINTÉTICA - Parte 1

Dr. J. Craig Venter


Pesquisadores do J. Craig Venter Institute (JCVI) anunciaram a criação do primeiro ser vivo feito 100% de DNA sintético – produzido em laboratório. A organização de pesquisa genômica sem fins lucrativos publicou hoje os resultados que descrevem a construção da primeira célula de bactéria sintética auto-replicante – ou seja, que consegue se reproduzir.

Este feito é de enorme impacto para a ciência, uma vez que o genoma foi inteiramente projetado em um computador e trazido à vida por meio de uma síntese química sem nenhum pedaço de DNA natural. A célula sintética criada foi projetada em um computador a partir do gene da bactéria Mycoplasma mycoides. Analisando a sequência de DNA original dela, os cientistas fabricaram em laboratório uma molécula de DNA com uma sequência de bases nitrogenadas (os elementos que constituem o DNA) que corresponde à sequência original, e transplantaram toda a molécula para uma célula recipiente. Esta célula servia só como local para que esta nova molécula sintética pudesse se reproduzir.


É possível fazer uma analogia com um computador. Criar um DNA artificial é como criar um software para um sistema operacional. Transferi-lo para uma célula é como carregá-lo no hardware e rodar um programa. A pesquisa aparece hoje na Science Express e estará na próxima edição impressa da revista.



Passo a passo

Por 15 anos, a equipe de mais de 26 pesquisadores liderados pelo Dr. J. Craig Venter trabalhou no projeto. Primeiro o genoma da M. mycoides teve que ser digitalizado. Com ele em mãos, a equipe projetou 1.078 sequências específicas de DNA, cada uma com 1.080 pares de bases nitrogenadas. Elas foram projetadas de tal forma que cada um desses trechos se sobrepunha a seu vizinho com 80 pares de bases




Alccy Marthins