A Mayo Clinic (Rochester, EUA) desenvolveu um método que permite, a pedido do pesquisador, ligar e desligar qualquer gene de um organismo vivo.
Os métodos existentes de controle do genoma são construídos de acordo com o mesmo esquema, o que limita seriamente sua aplicação: estamos falando sobre a supressão da atividade do gene.
A maneira mais fácil de fazer isso é cortar o DNA com esse gene com uma enzima para que, mesmo após o reparo, o gene não funcione. Para isso, são utilizadas nucleases com os chamados dedos de zinco - elementos estruturais que possuem especificidade para uma ou outra sequência de nucleotídeos.
Mas o conjunto desses "dedos de zinco" é limitado, ou seja, nem todo fragmento de DNA pode ser detectado com a ajuda deles. Os oligonucleotídeos de morfolina são uma alternativa. Essas são cadeias curtas de nucleotídeos sintéticos com absolutamente qualquer especificidade que você possa desejar. Ao se anexar ao DNA celular, eles bloqueiam a atividade de um gene específico. A desvantagem dessa abordagem é a ação temporária: mais cedo ou mais tarde, o bloqueio do gene será suspenso por si só.
Em um artigo publicado na revista Nature, os autores descrevem um terceiro método baseado no uso de enzimas de nuclease TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease) Estas são proteínas híbridas, algumas das quais são retiradas de bactérias. O fragmento bacteriano se liga a pequenos fragmentos de DNA; devido à sua extraordinária variabilidade, pode ser adaptado para reconhecer quase qualquer sequência de DNA. Outro pedaço da molécula TALEN é a própria nuclease, que faz cortes no DNA.
Até agora, o TALEN tem sido usado em culturas de células. Agora, os pesquisadores foram capazes de adaptar esse método a organismos inteiros. Um regulador genético foi inserido no genoma do peixe-zebra listrado (Danio rerio) que permitia que um gene específico fosse ativado ou desativado. Ou seja, usando a nuclease específica TALEN, foi feita uma incisão próxima ao gene de interesse dos cientistas. Em seguida, essa sequência de nucleotídeos reguladores foi inserida na incisão usando outras enzimas.
Depois disso, bastou apertar a alavanca, ou seja, adicionar substâncias que ligavam ou desligavam o regulador. Ressalta-se que, em primeiro lugar, o uso de TALEN permite a introdução de uma sequência regulatória "lateralmente" a qualquer gene, e em segundo lugar, essa manipulação, como os autores mostraram, pode ser realizada com todo o organismo, e não apenas com a cultura celular.
É difícil superestimar as perspectivas de um novo método (ou uma nova modificação de um antigo, se preferir). Por exemplo, é importante saber o que um determinado gene faz ao longo da vida, se sua função muda, se continua a funcionar, etc. Até agora, era extremamente difícil descobrir: os cientistas poderiam desligar um gene para outro estágio do embrião, mas não foi possível reativá-lo em um organismo adulto. Se a mutação fosse crítica, o embrião morria, após o que se concluía que o gene era extremamente importante no estágio embrionário, mas ninguém sabia o que aconteceria com ele.
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E agora há uma chance de aprender completamente as características relacionadas à idade, por assim dizer, do trabalho dos genes. E isso sem falar no fato de que usando o método descrito, é teoricamente possível "ligar" ou "desligar" genes, cuja atividade errada está subjacente a doenças hereditárias graves (e não apenas hereditárias).
