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Cientistas encontram forma de editar DNA mitocondrial

Uma equipe do MIT e de Harvard combinou enzimas deaminase com a tecnologia CRISPR; método pode revolucionar a medicina

12 Jul 2020 às 07:16
Guilherme Preta, editado por Fabiana Rolfini l Olhar Digital

Pela primeira vez na história, uma equipe de cientistas desenvolveu um método capaz de editar o material genético das mitocôndrias, estruturas celulares que tem a função de produzir energia. A pesquisa que descreve a façanha, publicada na revista Nature, oferece uma nova oportunidade de se estudar as chamadas mitocondriopatias, doenças ligadas a mutações no DNA das mitocôndrias e que ainda permanecem em grande parte misteriosas para a medicina.

 A grande maioria das células do corpo humano possui duas bibliotecas genéticas: uma no núcleo e outra dentro das mitocôndrias. Esta segunda sempre foi pouco acessada, mas um esforço conjunto de várias equipes de pesquisa nos Estados Unidos desenvolveu um processo que permite modificá-la e potencialmente afetar a forma como o corpo se alimenta.


A base de edição genética na ferramenta é uma toxina chamada DddA, secretada pela bactéria Burkholderia cenocepacia para sabotar outros micróbios quando a competição por recursos se torna mais intensa. Esta, porém, está longe de ser a primeira tentativa de encontrar uma forma de alterar o DNA mitocondrial. Uma família inteira de enzimas deaminase já haviam sido testadas, mas tendem a funcionar apenas em cadeias únicas de DNA.

Para contornar esse problema, uma equipe do MIT e de Harvard combinou as enzimas com a tecnologia CRISPR. Isso implica no uso de um modelo de RNA para identificar a sequência e, depois, utilizar as enzimas para descompactar os fios de DNA e fazer as alterações. Porém, fazer isso dentro de uma mitocôndria não é tão simples como no núcleo da célula.

ReproduçãoAlteração de DNA mitocondrial pode revolucionar medicina. Foto: Reprodução

Ainda restava acessar as moléculas trancadas atrás da membrana das mitocôndrias. Neste ponto, foi utilizada a enzima chamada de efetor do tipo de ativador de transcrição (Tale). Esta enzima pode ser adaptada para encontrar códigos específicos de ácidos nucleicos e separá-los. Juntamente com o DddA, uma enzima Tale criada especialmente pode encontrar uma sequência alvo dentro das mitocôndrias e transformar qualquer citosina em um uracilo, que mais tarde vai ser transformado em uma base específica de DNA chamada timina.

Porém, assim como a mutação do DNA nuclear, alterar os genes da mitocôndria pode ser problemático, afetando qualquer parte do corpo humano, desde o desenvolvimento do cérebro como o metabolismo e a imunidade. Apesar disso, esse é um primeiro passo para a possibilidade de evitar possíveis mutações prejudiciais. O próximo passo é conseguir evitar ou reduzir os efeitos colaterais.

Via: Science Alert

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