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A esponja do mar ajuda os cientistas a desvendar o mistério da evolução de 700 milhões de anos
Cientistas australianos descobriram que os humanos, e provavelmente todo o reino animal, compartilham mecanismos genéticos importantes com uma esponja do mar gelatinosa que vem da Grande Barreira de Corais.
Por University of New South Wales - 06/11/2020


Dra. Emily Wong e o professor associado Mathias Francois. Crédito: Instituto de Pesquisa Cardíaca Victor Chang

Uma esponja do mar gelatinosa ajudou a lançar luz sobre uma parte indescritível do genoma humano, com implicações para a pesquisa biomédica e a saúde.

Cientistas australianos descobriram que os humanos, e provavelmente todo o reino animal, compartilham mecanismos genéticos importantes com uma esponja do mar gelatinosa que vem da Grande Barreira de Corais.

Publicada na Science hoje, a pesquisa revela que alguns elementos do genoma humano - o conjunto completo de DNA de um organismo - estão funcionando da mesma maneira que a esponja marinha pré-histórica. Esse mecanismo - que impulsiona a expressão gênica, chave para a diversidade de espécies em todo o reino animal - foi, portanto, preservado ao longo de 700 milhões de anos de evolução.

A cientista da UNSW, Dra. Emily Wong, que trabalha no Instituto de Pesquisa Cardíaca Victor Chang, diz que desvendar um mistério dessa magnitude é significativo.

"Esta é uma descoberta fundamental na evolução e na compreensão das doenças genéticas, que nunca imaginamos ser possível. Era uma ideia tão rebuscada para começar, mas não tínhamos nada a perder, então fomos em frente", Dr. Wong diz.

"Coletamos amostras de esponjas do mar na Grande Barreira de Corais, perto da Ilha Herron. Na Universidade de Queensland, extraímos amostras de DNA da esponja do mar e injetamos em uma única célula de um embrião de peixe-zebra. Sem prejudicar o peixe-zebra, repetimos então o processo no Instituto de Pesquisa Cardíaca Victor Chang com centenas de embriões, inserindo pequenas amostras de DNA de humanos e camundongos. "

Dr. Wong diz que apesar da falta de semelhança entre a esponja e os humanos devido a milhões de anos de evolução, a equipe identificou um conjunto semelhante de instruções genômicas que controlam a expressão gênica em ambos os organismos.

“Ficamos maravilhados com os resultados”, diz o Dr. Wong.

 "Este estudo é um passo importante para a decodificação da linguagem de programação da vida - o novo conhecimento que ele apresenta ajudará a informar pesquisas futuras nos campos da medicina, tecnologia e ciências da vida. É maravilhoso ver pesquisas tão importantes reconhecidas por um dos cientistas mais prestigiosos do mundo periódicos - isso realmente apoia nossa ambição de ser a melhor escola de biociências moleculares da Austrália. "


De acordo com os cientistas, as seções do DNA responsáveis ​​pelo controle da expressão gênica são notoriamente difíceis de encontrar, estudar e entender. Embora constituam uma parte significativa do genoma humano, os pesquisadores estão apenas começando a entender essa "matéria escura" genética.

"Estamos interessados ​​em uma classe importante dessas regiões, chamada de 'intensificadores'", diz o Dr. Wong.

"Tentar encontrar essas regiões com base apenas na sequência do genoma é como procurar um interruptor de luz em uma sala totalmente escura. E é por isso que, até agora, não houve um único exemplo de um intensificador de sequência de DNA que tenha sido encontrado para ser conservado em todo o reino animal.

"Ainda estamos muito longe de uma compreensão clara de como o DNA molda com precisão a morfologia na saúde e na doença, mas nosso trabalho é um passo importante nessa direção."

Trabalhando ao lado do Dr. Wong está seu marido e co-autor sênior do artigo, o Professor Associado Mathias Francois do Centenary Institute.

"Este trabalho é incrivelmente empolgante, pois nos permite 'ler' e compreender melhor o genoma humano, que é um manual de instruções da vida incrivelmente complexo e em constante mudança", diz A / Prof. François. "A equipe se concentrou em um gene antigo que é importante em nosso sistema nervoso, mas que também deu origem a um gene crítico para o desenvolvimento do coração."

As descobertas, diz ele, também irão impulsionar a pesquisa biomédica e futuros benefícios de saúde. "Ser capaz de interpretar melhor o genoma humano ajuda a nossa compreensão dos processos humanos, incluindo doenças e distúrbios, muitos dos quais têm uma base genética. Quanto mais sabemos sobre como nossos genes são conectados, melhor somos capazes de desenvolver novos tratamentos para doenças. "

Marcel Dinger, professor e chefe da Escola de Biotecnologia e Ciências Biomoleculares da UNSW (BABS), disse que havia tanto sobre as informações armazenadas no genoma que ainda não entendemos totalmente. "Este estudo é um passo importante para a decodificação da linguagem de programação da vida - o novo conhecimento que ele apresenta ajudará a informar pesquisas futuras nos campos da medicina, tecnologia e ciências da vida. É maravilhoso ver pesquisas tão importantes reconhecidas por um dos cientistas mais prestigiosos do mundo periódicos - isso realmente apoia nossa ambição de ser a melhor escola de biociências moleculares da Austrália. "

 

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