Pela primeira vez foi sintetizado um cromossoma de uma célula eucariota


Pela primeira vez cientistas criaram laboratorialmente um cromossoma de uma célula eucariota, anunciou ontem a revista Science. Nos últimos anos tem-se assistido a avanços notáveis na área da biologia molecular. Desde a década de 50, quando Watson e Crick propuseram o emblemático modelo da dupla-hélice do DNA, as descobertas têm-se seguido a um ritmo impressionante e poderemos estar cada vez mais próximos de criar vida “a partir do nada”.

A criação de seres vivos a partir da informação genética de outros – a clonagem, onde a ovelha Dolly representa um passo marcante – é possível desde a década de 90. Aliás, já se tinham criado cromossomas de organismos procariotas, seres mais simples com uma estrutura cromossómica bem menor e menos complicada. Contudo, a criação de um cromossoma de raiz de uma célula eucariota era, até hoje, uma realidade por alcançar.

O estudo, publicado ontem na revista Science, explica como os cientistas conseguiram desenhar e criar o cromossoma de uma levedura, a Saccharomyces cerevesiae, o organismo responsável pela fermentação da cevada e produção da cerveja.

As células eucariotas, o tipo celular que nos constitui a nós e à maior parte dos outros seres vivos, difere das células procariotas pelo nível de complexidade bastante superior. A nível dos cromossomas, a forma organizacional da cadeia de DNA responsável por codificar as proteínas fundamentais para o funcionamento do organismo, destaca-se não só o tamanho superior mas também o facto de estar envolvido por proteínas que garantem o folding da cadeia de modo a que esta caiba dentro da célula. E enquanto vários investigadores já haviam conseguido construir genomas mais simples de células procariotas e vírus, planear e construir o genoma de uma célula eucariota era desafiante.

O desafio era ainda maior se pensarmos que não se tratava de simplesmente clonar pedaços do cromossoma e juntá-los, como já havia sido feito em 1983 por Jack W. Szostak e Andrew Murray, que construiram o primeiro cromossoma artificial a partir de uma clonagem de outro pré-existente. Neste caso os investigadores, propuseram-se a criá-lo de raiz como avança Jef Boeke, biólogo molecular da Universidade John Hopkins e co-autor do artigo, “We didn’t make a carbon copy of an existing chromosome, but an extensively modified version designed on a computer, using a set of principles that were predicted to make happy, healthy yeast”.

Baseando-se no cromossoma 3 da S. cerevesiae, criaram um cromossoma bastante semelhante, se bem que com alterações, que batizaram de Synlll. Foram cerca de 500 alterações que possibilitaram que, após inserido o cromossoma numa célula de levedura perfeitamente normal, esta passasse a exprimir características ligeiramente diferentes. Uma das alterações mais relevantes foi a introdução do gene Cre, que codifica a proteína cre. Esta proteína consegue alterar a expressão genética em resposta às concentrações de estrogénio (a hormona sexual feminina) no meio. A este processo chamaram de “scrambling approach” e permite rearranjar a estrutura do cromossoma somente controlando a concentração de estrogénio.

Os investigadores esperam usar este método de cromossomas artificiais com “scrambling” para criar células que se consigam adaptar a condições extremas e que consigam produzir uma variedade de produtos biológicos. Os produtos produzidos nestas condições são cada vez mais comuns desde fármacos a bio-combustível, e Jef Boeke avança que “qualquer produto produzido por leveduras pode beneficiar do scrambling”.

Todavia, isto é somente o primeiro passo, já que a equipa se propõe a criar artificialmente todos os 16 cromossomas que constituem uma célula da levedura. “É pouco provável que consigamos modificar a indústria modificando um único cromossoma”, refere Boeke, “em última análise queremos fazer isto com todos os 16 cromossomas”. Por ora não passa ainda de um projecto e estamos longe de alcançar todo o potencial que desta descoberta pode advir, mas uma coisa é certa, o futuro mostra-se animador no que diz respeito à biologia molecular.