Os investigadores descobriram milhares de sequências de ADN desconhecidas no genoma dos mamíferos

Um estudo comparativo colossal dos genomas de 29 espécies de mamíferos pode levar a uma revisão dos princípios de funcionamento e organização do genoma humano. Cientistas conseguiram ver diretamente a "matéria escura" genética, cuja existência era suspeita há muito tempo. Estudos anteriores que compararam DNA humano e de camundongo concluíram indiretamente que há um número significativo de sequências reguladoras que não codificam proteínas em si, mas controlam a atividade de outros genes. Mas, ao contrário dos reguladores já conhecidos e caracterizados, sua existência permaneceu no reino das hipóteses. É por isso que foram chamados de "matéria escura": ela deve estar em algum lugar, mas ninguém foi capaz de vê-la.

Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (EUA), juntamente com colegas de outros centros científicos mundiais, conseguiu isso. Durante cinco anos, eles se dedicaram ao sequenciamento e à comparação dos genomas de 29 mamíferos placentários, incluindo humanos, elefantes, coelhos, morcegos, etc. Para vinte deles, a sequência de DNA genômico foi obtida pela primeira vez. Primeiramente, os cientistas estavam interessados nas sequências que mudavam pouco de espécie para espécie. Foi o alto conservadorismo dessas regiões que os levou a suspeitar de sequências reguladoras.

E aqui está o resultado: foram encontradas 10.000 sequências altamente conservadas que afetam diretamente a atividade genética e mais de 1.000 que servem de base para a síntese de RNAs reguladores com estrutura complexa. Os cientistas também encontraram 2,7 milhões de sítios – alvos potenciais para interação com fatores de transcrição que determinam onde e quando um gene deve atuar. Além disso, foram encontradas 4.000 novas sequências codificadoras com informações sobre proteínas. É importante ressaltar que, embora o genoma humano tenha sido completamente lido, as funções de muitas sequências de DNA permanecem obscuras. Ao lidar com apenas um genoma, é quase impossível dizer qual sítio codifica uma proteína e qual desempenha uma função reguladora. Mas, quando comparado a outros genomas, essa tarefa é bastante solucionável.

Pesquisadores conseguiram traçar a evolução dos mamíferos ao longo de 100 milhões de anos em nível molecular. A adaptação do organismo às mudanças nas condições ambientais se reflete em transformações na regulação do genoma, no conjunto e na atividade daquela mesma "matéria escura" (que não é mais tão "escura"). Por exemplo, agora é possível descobrir quais genes fizeram de um macaco um homem. Anteriormente, havia cerca de 200 deles; alguns deles eram responsáveis pelo desenvolvimento do cérebro e pela estrutura dos membros. Hoje, o número dessas sequências no DNA aumentou para 1.000.

A medicina também precisa enfrentar novos tempos. Um grande número de doenças está ligado a mutações diretamente na região codificadora do DNA: essas mutações danificam a estrutura das próprias proteínas. Mas um número ainda maior de doenças é causado por interrupções na regulação da atividade genética – quando proteínas começam a ser sintetizadas onde não deveriam, ou não onde deveriam, ou não nas quantidades necessárias. Portanto, agora, com um novo mapa detalhado e expandido dos elementos reguladores do genoma, será possível determinar a verdadeira causa de muitas, muitas doenças.