Uma equipe internacional de cientistas descobriu antigos cromossomos fósseis preservados em estado de vidro na pele de uma fêmea de mamute lanoso de 52 mil anos, revelando um tesouro de dados genéticos sobre o colossal mamífero, que alguns estão trabalhando para trazer de volta da extinção.
“Sabemos que pequenos fragmentos de ADN (ácido desoxirribonucleico ou DNA) antigo podem sobreviver durante longos períodos de tempo”, disse a Dra. Marcela Sandoval-Velasco, do Centro de Hologenómica Evolutiva da Universidade de Copenhague, e coautora do novo estudo que detalha a descoberta. “Mas o que encontramos aqui é uma amostra onde o arranjo tridimensional desses fragmentos de DNA foi congelado no local durante dezenas de milênios, preservando assim a estrutura de todo o cromossomo.”
Os cromossomos são estruturas semelhantes a fios, compostas inteiramente de DNA que residem nas células de todos os seres vivos. Cada um destes bancos de dados biológicos contém uma riqueza de informações genéticas, que os cientistas podem utilizar para obter informações sobre a história e a evolução da vida na Terra. Em circunstâncias normais, os restos mortais de criaturas degradam-se com o passar do tempo, causando a fragmentação do ADN. Por causa disso, a maior parte do DNA animal antigo descoberto até agora estava incompleto, sendo muitas vezes composto por menos de 100 pares de bases, dos bilhões que outrora teriam constituído a sequência completa do organismo antes de se desintegrar.
Estes pares de bases – ou letras – são constituídos por combinações de moléculas orgânicas chamadas nucleotídeos, que se juntam para formar os “degraus” na estrutura de dupla hélice em forma de escada do ADN animal. Quando tomadas no contexto da estrutura circundante, estas combinações de bases podem ser analisadas para revelar uma riqueza de informação genética sobre animais extintos há muito tempo, assumindo que uma quantidade suficiente de ADN tenha sobrevivido até aos dias de hoje.
A pele de 52 mil anos - que está no centro da nova pesquisa publicada na revista científica Cell - foi retirada de trás da orelha de um mamute, cujos restos foram descobertos no norte da Sibéria em 2018. Uma análise intensiva da amostra revelou a presença de cromossomos fósseis completos que aparentemente haviam sido congelados em um estado semelhante ao vidro por dezenas de milhares de anos.
“Este é um novo tipo de fóssil, e sua escala supera a de fragmentos individuais de DNA antigo”, explicou Erez Lieberman Aiden, autor correspondente do novo estudo e que atua como diretor do Centro de Arquitetura do Genoma em a Faculdade de Medicina de Baylor. Os investigadores conseguiram usar ferramentas sofisticadas para reconstruir a arquitetura genómica 3D do mamute, revelando ao mesmo tempo a existência de pequenas alças de “cromatina” nas estruturas dos cromossomas que mediam menos de 50 nanómetros de comprimento.
"Os cromossomos fósseis são revolucionários, porque conhecer a forma dos cromossomos de um organismo torna possível montar toda a sequência de DNA de criaturas extintas”, explicou a coautora do estudo, Dra. Olga Dudchenko, que é professora assistente na Faculdade de Medicina de Baylor. “Isso permite tipos de insights que não seriam possíveis antes.”
A equipe descobriu rapidamente que o mamute tinha 28 pares de cromossomos, que eram numerados iguais aos encontrados no parente vivo mais próximo do herbívoro, o elefante asiático. Eles também foram capazes de identificar uma série de genes “ativos” no animal que estavam inativos nos seus descendentes modernos, o que pode explicar a aparência lanosa do mamute.
Nos últimos anos, vários grupos de investigação têm tido um interesse em trazer o mamute lanoso de volta da extinção, e parece que a riqueza de informação genómica fornecida pelo cromossoma fóssil poderia ter um impacto significativo nesses esforços.
“Estes resultados têm consequências óbvias para os esforços contemporâneos que visam a extinção do mamute-lanoso”, comentou o Dr. Thomas Gilbert, diretor do Centro de Hologenómica da Universidade de Copenhaguem e co-autor correspondente do novo artigo. Tanto Gilbert quanto o colega, Aiden, atuam como consultores da empresa Colossal Biosciences, com sede em Dallas, que atualmente trabalha em prol de uma série de metas ambiciosas e controversas, incluindo a preservação de espécies ameaçadas de extinção, a ressurreição do mamute lanoso e a do dodô.
Mas como é que a pele do mamute conseguiu sobreviver à passagem de 52 mil anos em condições tão magníficas? Bem, de acordo com o Dr. Dudchenko, o mamute provavelmente foi liofilizado espontaneamente logo após sua morte, em um processo não muito diferente daquele usado para criar carne seca. Isto bloqueou efetivamente os cromossomas num estado durável, semelhante a vidro, conhecido como “cromovidro”, no qual o ADN antigo tinha pouco espaço para movimento, mesmo a nível molecular.
“Confirmamos essa teoria fazendo experimentos com carne seca velha e liofilizada, que é muito mais fácil de encontrar do que carne seca de mamute lanoso”, explicou a Dra. Cynthia Pérez Estrada do Centro de Física Teórica Biológica da Rice University, que atuou como co-primeira autor do estudo Cell. “Disparamos uma espingarda contra ele. Passamos por cima dele com um carro. Tivemos um ex-arremessador titular do Houston Astros que lançou uma bola rápida nele.
Acompanhe o nosso trabalho
também nas redes sociais;
Siga a nossa página do Colidernews no Facebook.
Acompanhe nossas matérias
no Grupo de WhatsApp.
Saiba tudo do nosso site
na pagina oficial do Twitter.
Siga o Colidernews também no Instagram.
Faça parte do nosso grupo de
notícias no Telegram.
Junte-se ao Grupo do Colidernews no Signal.
Em cada caso, o material frágil se quebraria em pequenos pedaços. No entanto, análises subsequentes revelaram que os cromossomos embutidos na carne seca sobreviveram ilesos. No futuro, os cientistas esperam que cromossomas fósseis semelhantes possam ser descobertos em indivíduos que vão desde mamutes a múmias egípcias onde ocorreram processos de desidratação semelhantes, o que poderia levar a avanços semelhantes na compreensão."
Traduzido por: Bárbara Castro
Fonte: Anthony Wood, Bárbara Castro l IGN Brasil