Fall Colors in Pennsylvania

Fall Colors in Pennsylvania

Um clássico de Outono. A degradação de uma molécula, a clorofila, vista do espaço!

Transposões de DNA e modelos experimentais

Tal como Mendel com a ervilheira, Barbara McClintock acertou em cheio no modelo que utilizou (milho) na descoberta dos transposões de DNA (ver artigo). Até aí o genoma era uma entidade estática. Com McClintock o genoma passou a ser algo de assustador. Afinal há elementos genéticos que saltam de um sítio para outro promovendo quebras de cromossomas e até inactivação de genes.

E McClintock descobriu isto através de cruzamentos e observação das cores dos grãos de milho! Cada grão é um descendente do cruzamento, assim, num só indivíduo, é possível analisar muitos "filhos". Enquanto que Mendel analisava características morfológicas em ervilheiras (cor de pétalas, cor de ervilhas, comprimento de caules, etc), McClintock analisou a cor dos "filhos" (grãos de milho) de cada cruzamento. Através da variedade de cores (amarelo, púrpura e castanho) e respectivos padrões dos grãos (ver figura), chegou à identificação de elementos genéticos.

Epigenética e envelhecimento

Steve Horvath encontrou uma forte correlação entre idade e metilação de DNA, indicando que o grau de metilação é um relógio biológico. A correlação é muito robusta pois manteve-se em células de cancros e de pacientes de progeria (envelhecimento precocce).

Naturalmente o que se estará a medir é a actividade de um sistema de manutenção epigenética (metilação de DNA essencialmente nos promotores de genes que tem como resultado a sua inactivação) que vai modificando o DNA com grupos metilo e que se vão acumulando ao longo do tempo. No entanto os dados mostrados com as células de cancro e células estaminais são fortes indicações de que se trata de um marcador de idade.

E pronto, para além da telomerase, a "enzima da eterna juventude", e o resveratrol, a "pílula da juventude", temos a metilação como potencial alvo para aumentar a esperança de vida. O pior é que para remover os grupos metilo do DNA não basta um qualquer creme anti-rugas.

"Open access" para tudo

Há também revistas sérias mas o que aqui aparece (ver a notícia no Público online) faz temer o pior no mundo das revistas "open access". Se já nas revistas tradicionais financiadas pelas subscrições feitas pelas instituições havia problemas, as coisas pioraram com as revistas financiadas pelo "pagamento para publicar".

O "open access" é um movimento que é de louvar. Afinal a ciência é essencialmente financiada por dinheiros públicos, logo deve ser de livre acesso à sociedade. No entanto, quando se paga para publicar a pressão para relaxar o controlo de qualidade aumenta.

"Bactérias" do outro mundo

(Carl Woese, 1928-2012. Foto: Don Hame)

Na parte final da Guerra dos Mundos de H.G. Wells, o narrador, referindo-se aos invasores marcianos que sucumbiram apenas às bactérias do nosso planeta, afirma (tradução minha) "Mas não há bactérias em Marte e, assim que estes invasores [marcianos] chegaram, eles beberam e comeram, os nossos aliados microscópicos começaram a derrotá-los.". Isto corresponde ao nosso imaginário sobre as bactérias: organismos "invisíveis" e perigosos.

Mas há outra característica que muitas partilham: a resistência a condições extremas. No entanto muitas das resistentes, as arquebactérias, não são verdadeiras bactérias. Podem ser consideradas bactérias no sentido celular, ou seja, são procarióticas (células simples sem núcleo) ao contrário das nossas, eucarióticas (com núcleo, contendo os cromossomas). É ao nível molecular que se encontram as diferenças mais marcantes que as colocam tão distantes filogeneticamente das bactérias verdadeiras (eubactérias) como os organismos eucarióticos (animais e plantas, por exemplo).

Esta distinção deve-se ao trabalho pioneiro de Carl Woese, infelizmente falecido recentemente no final de 2012. Woese aplicou as técnicas de sequenciação de DNA para determinar a sequência do RNA ribossomal, existente em todos os seres vivos, e compará-la entre espécies bacterianas. Com esta abordagem o que Woese fez foi reescrever toda a história evolutiva dos procariotas porque os dois sistemas de classificação (clássico, baseado em características morfológicas e bioquímicas, e o molecular, de Woese) coincidiam em muitos casos excepto num grupo de "bactérias", as arquebactérias, cujas sequências eram tão diferentes como as nossas são das verdadeiras bactérias. Eis o contributo revolucionário de Woese, a composição de uma molécula, o RNA ribossomal, foi usada como uma medida da evolução biológica, possibilitando o seu uso na classificação dos seres vivos.

Apesar dos dados moleculares, apoiando a separação das arquebactérias das eubactérias, serem tão fortes há características mais "clássicas" que as separam. As arquebactérias são organismos "do outro mundo" porque habitam fontes hidrotermais, em alguns casos com temperaturas acima dos 100ºC ou com acidez perto do limite da escala de pH e ambientes com concentrações saturantes de sal. Algumas até são 6000 vezes mais resistentes a radiações do que seres humanos. Bom, se não há mesmo bactérias em Marte, como disse Wells, não é pela falta de adaptação às condições do planeta vermelho.

Publicado no Correio do Minho (28/2/13) e acessível na página da Escola de Ciências da UMinho.

Abordagem de clonagem de contigs (projecto público de sequenciação do genoma humano)

Método shotgun (projecto privado de sequenciação do genoma humano)

Sequenciação pelo método de terminação de cadeia