Raios cósmicos no DNA

Uma questão interessante sobre os danos de DNA induzidos por radiação é a sua distribuição na cromatina da célula atingida. Quando a radiação atinge o núcleo duma célula, o seu percurso é linear e os danos provocados pela sua passagem seriam constantes ao longo do seu trajecto (danos aleatórios) ou, pelo contrário, haveria uma distribuição não uniforme de danos nessa linha (danos não aleatórios). O que acaba de ser divulgado por Sylvain Costes e colaboradores corresponde a um pouco das duas situações. Com dados obtidos por electroforese em campo pulsado, microscopia de fluorescência (em que proteínas de reparação estão marcadas com fluorocromos) e uma análise da densidade de DNA no núcleo conseguiram determinar que os locais de reparação activa de DNA situam-se preferencialmente na eucromatina (especificamente na interface heterocromatina/eucromatina). Em termos físicos não há razões para que uma molécula (DNA) seja mais susceptível à radiação em determinadas regiões, considerando que este composto contém apenas 4 tipos diferentes de constituintes químicos (os nucleótidos A, T, G e C). Como a localização desses locais de reparação activa variou com o tempo após a exposição à radiação, a explicação avançada foi a de que os locais com danos são transferidos para as regiões menos densas em cromatina. Isto faz sentido pois, para a reparação, é preciso a actuação de enzimas que usam o DNA como substrato. Se o DNA estivesse compactado, as cadeias de nucleótidos não estariam à disposição para as modificações químicas. Aliás, a transcrição ocorre sempre em DNA descondensado, por fazer parte da eucromatina ou, caso contrário, por ser localmente descondensado. Ou seja, os danos são de facto aleatórios mas a distribuição posterior desses danos deixa de o ser uma vez que a cromatina tem um comportamento dinâmico de modo a permitir a reparação dos danos nas regiões menos condensadas.

Este trabalho tem a colaboração da NASA por motivos óbvios. Missões tripuladas a planetas próximos como Marte provocarão a exposição de seres humanos aos raios cósmicos durante mais de 3 anos. O trabalho publicado baseia-se na utilização de um modelo matemático que converte dados experimentais em imagens artificiais de microscopia.

Vida em Marte

Foto: NASA

Se houver vida em Marte será de organismos seleccionados para o ambiente inóspito daquele planeta (do ponto de vista antropológico). Alguns dos ambientes terrestres são comparáveis ao planeta vermelho no que diz respeito à ausência de água, temperatura e química do solo. Organismos isolados destes ambientes terrestres poderão ser viáveis no ambiente marciano o que sugerirá a possibilidade de presença de vida em Marte. Esta é a hipótese de trabalho do grupo de Tim Kral da Universidade do Arkansas que, numa série de experiências simples, cultivaram diferentes espécies de arquebactérias metanogénicas em diferentes substratos inorgânicos (areia, argila, basalto e uma mistura simuladora de solo marciano) na presença de hidrogénio e dióxido de carbono. O resultado foi a produção de metano em todas as culturas (excepto argila) o que indica a actividade metabólica destas bactérias, ou seja, a presença de metanogénios vivos.

Isto não é muito surpreendente uma vez que desde 1990, Woese já havia proposto a criação do reino Archaea que engloba as arquebactérias que partilham, entre outras características, a extremofilia (adaptação a ambientes extremos como salinidade, calor, acidez e pressão). O potencial biotecnológico destes seres é enorme devido ao facto das suas enzimas estarem também adaptadas para uma actividade óptima na condição ambiental extrema (o caso da temperatura é o mais elucidativo, uma vez que não será possível a uma célula alterar a temperatura intracelular para fazer face a um ambiente de 90ºC; o que já não se poderá dizer da salinidade em que a concentração intracelular, se bem que elevada, será menor que a ambiental). Um exemplo da rotina laboratorial em genética e biologia molecular é a enzima termofílica Taq DNA polimerase usada no PCR.

Em suma, se há vida em ambientes extremos na Terra, nada impede que haja vida em ambientes extraterrestres (extremos ou não). O que Karl e colaboradores mostraram é que amostras de substratos semelhantes ao solo marciano permitem o desenvolvimento de organismos vivos. Por isso a presença de microrganismos em planetas com ambientes muito diferentes do nosso é previsível. Quanto à vida inteligente, isso é outra história. Organismos vivos inteligentes pressupõem multicelularidade, comunicação celular, fluídos para transportar nutrientes e moléculas mensageiras. Ambientes extremos como temperatura e pressão osmótica afectam as propriedades físicas dos fluídos, agregação celular e, por exemplo, a conductividade eléctrica. A não ser que estas formas de vida sejam baseadas noutra substância que não a água...

Earth attacks!

É a nossa resposta à invasão dos marcianos ao nosso planeta presente no nosso imaginário devido a H.G. Wells, Orson Welles, mais uma série de filmes de série B (e Z como os de Ed Wood), muita banda desenhada e, mais recentemente, por Tim Burton. Um pouco à semelhança do filme Mars Attacks!, já poderemos ter provocado também uma mortandade de indígenas. Os exploradores Spirit e Opportunity já fizeram 3 anos de exploração em Marte e parece que estão para durar.