Pesquisadores da Universidade de Columbia fizeram uma descoberta que pode revolucionar nossa compreensão da genética e abrir novas fronteiras para a vida e na terapia genética. Em um estudo inovador, os cientistas identificaram que bactérias possuem a capacidade de criar genes temporários e livres, que operam fora do seu genoma tradicional.
Essa descoberta desafia o entendimento convencional de que o DNA de um organismo contém todo o conjunto de instruções genéticas necessárias para a vida, e sugere que esses genes “extracromossômicos” podem desempenhar um papel crucial na sobrevivência celular.
Desde a década de 1960, quando o código genético foi decifrado pela primeira vez, acreditava-se que o DNA de um organismo, organizado em cromossomos, era a única fonte das informações genéticas necessárias para a produção de proteínas e outras funções vitais.
No entanto, o estudo liderado pelo professor Samuel Sternberg e pelo estudante de MD/PhD Stephen Tang revelou que, ao menos em bactérias, essa regra não é absoluta. As bactérias podem criar genes efêmeros, que flutuam livremente fora do genoma e ainda assim desempenham funções essenciais para a sobrevivência, especialmente em resposta a ameaças como infecções virais.
DNA e a vida
A descoberta foi considerada “alienígena” e “chocante” pela comunidade científica, conforme relatado pela Nature News. Isso porque ela desafia a noção de que o genoma cromossômico é a única fonte de instruções genéticas em células vivas.
Os pesquisadores descobriram que um sistema de defesa bacteriano, envolvendo uma transcriptase reversa (uma enzima que sintetiza DNA a partir de RNA), pode gerar esses genes temporários em resposta a infecções virais. O gene gerado, apelidado de Neo, é crucial para impedir a replicação viral e proteger outras células bacterianas da infecção.
A descoberta levanta a possibilidade de que genes extracromossômicos semelhantes possam existir em humanos e outros organismos superiores. Se isso for comprovado, poderia transformar nossa compreensão da biologia humana e ter implicações profundas para a medicina, especialmente na área da terapia genética.
“Se genes semelhantes forem encontrados em células humanas, isso poderia mudar completamente a forma como entendemos nossa genética e como desenvolvemos novas terapias”, explica Sternberg.
Além do impacto teórico, a descoberta também tem potencial prático significativo. A técnica usada pelos pesquisadores para identificar esses genes temporários pode ser aplicada no desenvolvimento de novas ferramentas de edição de genoma. Atualmente, a tecnologia CRISPR está na vanguarda da edição genética, mas ela tem limitações.
A combinação de CRISPR com transcriptases reversas, como a descoberta no estudo, poderia permitir a introdução de novas informações genéticas em locais específicos do genoma de forma mais eficaz e precisa.
O laboratório de Sternberg agora está explorando a possibilidade de encontrar genes extracromossômicos em células humanas, o que pode abrir portas para novas abordagens terapêuticas. Com milhares de genes de transcriptase reversa no genoma humano, muitos dos quais ainda não têm funções conhecidas, existe um vasto campo de pesquisa a ser explorado.
