Mecanismo desconhecido de anormalidades decodificadas – prática de cura

O que o DNA indesejado faz? Um avanço na pesquisa genética

Uma equipe de cientistas internacionais mostrou que uma porção do DNA humano que era considerada inútil, anteriormente chamada de DNA lixo ou DNA lixo, pode ter um efeito decisivo na evolução e que as causas de muitas doenças genéticas podem estar presentes. genoma pode ser encontrado.

Uma equipe de pesquisa internacional com a participação do Instituto Max Planck de Genética Molecular e Charité – Universitätsmedizin Berlin descobriu um mecanismo genético até então desconhecido responsável por deformidades agudas das extremidades. Os resultados do estudo foram publicados recentemente na famosa revistanatureza“Pé.

Um avanço na pesquisa de doenças genéticas

O grupo de trabalho não apenas descobriu uma doença genética rara que se manifesta em graves deformidades dos membros, mas também foi capaz de decodificar um mecanismo genético até então desconhecido que também poderia desempenhar um papel em outras doenças congênitas.

Uma grande surpresa no genoma humano

Há cerca de 20 anos, os cientistas conseguiram sequenciar o genoma humano pela primeira vez. De fato, houve a primeira grande surpresa: apenas 20.000 genes parecem conter os projetos de proteínas que controlam quase todas as funções do corpo. No entanto, esses 20.000 genes constituem menos de 2% de todo o genoma. Isso levantou a questão: qual é a função da maior parte do genoma que não codifica proteínas?

Selado como sucata de DNA

Os pesquisadores não conseguiram descobrir nenhuma função do chamado “DNA não codificador”, razão pela qual o classificaram como “DNA indesejado”. Hoje existem maneiras melhores de ler “nas entrelinhas do genoma”, como o grupo de trabalho a chama no estudo atual. Conseqüentemente, o DNA indesejado contém informações importantes que antes eram negligenciadas a fim de ativar ou desativar a atividade genética no momento certo e no lugar certo.

A sucata de DNA parece ativar genes importantes

Os pesquisadores conseguiram descobrir um novo mecanismo patogênico neste fragmento de DNA, que causa uma doença genética hereditária. Fragmentos de DNA de sucata afetam o conhecido gene “engrailed-1” (En1), que desempenha um papel importante no desenvolvimento de membros, cérebro, esterno e costelas. De acordo com o estudo, a ativação do En1 é ativada por seções de fragmentos de DNA. Se esse processo for perturbado, podem ocorrer deformidades graves nas extremidades.

READ  How to watch SpaceX launch more than 100 satellites on a Falcon 9 rocket tomorrow

Novas evidências de doenças genéticas

“Espero que haja mais doenças genéticas com causas semelhantes que apenas recuperaram nossa atenção até agora”, comenta o Dr. Resultados de Stefan Mondloss do estudo. Ele é o líder de um grupo de pesquisa no Instituto Max Planck de Genética Molecular. O estudo fornece novos pontos de partida para o desenvolvimento de doenças genéticas. As causas de mais da metade dessas doenças são desconhecidas.

O mecanismo pode causar deformações incomuns

Segundo os pesquisadores, as anormalidades que podem ser causadas por erros no mecanismo recém-descoberto são de natureza incomum, como evidenciado pelo exemplo de três feridos. Por exemplo, as articulações do joelho podem ser apontadas para a frente, dedos fundidos ou unhas crescem na mão.

O professor Mondloss explica: “Aparentemente, durante o crescimento dos membros, a distinção entre o lado ventral e dorsal – ou seja, a palma da mão ou a sola do pé e as costas – se perdeu nas extremidades.” Os médicos primeiro notaram as vítimas no Brasil e na Índia, depois enviaram amostras de DNA ao geneticista humano Professor Dr. Enviado Andrea Supere Furga, da Universidade de Lausanne. Sua equipe descobriu que todos estão perdendo um pedaço de DNA não codificado semelhante. Para chegar ao fundo da questão, eles colaboraram com o grupo de trabalho do Professor Mondlaus em Berlim.

Nova avaliação de fragmento de DNA

Cientista d. Lila Allou, do Instituto Max Planck de Genética Molecular, investigou a causa molecular dessa doença intrigante. “No início, sabíamos apenas que os três pacientes perderam um pedacinho de material genético semelhante”, diz ela. Mas a sequência está em um “grande deserto genético”, isto é, em uma seção de DNA não codificado sobre a qual nada se sabe.

Evidência da causa

No modelo do rato, foi possível demonstrar que o pedaço de DNA não codificador que faltava, considerado inútil, era de fato a causa da doença. Usando o que é chamado de tecnologia CRISPR-Cas, os pesquisadores removeram a sequência de DNA correspondente do genoma dos camundongos, que então simularam a doença. “Os resultados confirmaram que a parte faltante do DNA era a causa da doença”, confirma o Dr. Olá.

READ  Ciência: o fotógrafo descobre essa estranha "visão da vida" animal

Outros estudos mostraram que os animais transgênicos não têm mais nenhuma atividade do gene En1 em suas extremidades. O gene particularmente importante não foi ativado. A regulação incorreta de En1 tem sido associada a transtornos de desenvolvimento há décadas. No entanto, na época, ainda não se sabia por que a peça perdida de material genético levou à perda da atividade do En1.

Leia nas entrelinhas dos genes

Mas os pesquisadores também conseguiram resolver esse mistério. Descobriu-se que a molécula de RNA foi transcrita para a região ausente. A equipe chamou essa versão de “Minley” (para um organizador líder do En1 no Limb). Normalmente, o RNA atua como um transmissor de informações e contém um projeto para a proteína. Nesse caso, entretanto, as informações sobre a molécula não podem ser traduzidas.

Um erro no código-fonte genético?

“Este tipo de fragmento escrito é encontrado em grande número no genoma, quais são importantes e quais não são. Freqüentemente, são difíceis de identificar”, diz o Dr. Olá. Muitos cientistas acreditam que essas moléculas não têm função, mas, nesse caso, os pesquisadores conseguiram mostrar que nem sempre é assim – ou talvez nunca.

Em outro curso do estudo, a equipe investigou a função do RNA de Maenli criando uma mutação que interrompeu prematuramente a transcrição. Os camundongos infectados com Maenli inativado mostraram as mesmas anormalidades que os animais com seção perdida. Isso confirma que o RNA ausente foi o que causou a doença.

A própria leitura parece desempenhar um papel importante

Além disso, a estrutura e a sequência de uma molécula de RNA parecem ser de importância secundária. A atividade em si é mais importante, ou seja, a leitura no respectivo local do genoma. Porque depois do dr. Allou substituiu a sequência por uma seção totalmente diferente, e os animais ainda podiam mostrar sinais de doença, mas menos robustos do que quando a atividade de Minley estava completamente inativada. É claro que ler uma sequência completamente diferente neste estágio é suficiente para ativar o gene En1 – embora em um grau menor do que a sequência natural original.

READ  As bactérias descobriram milhares de tipos de vírus na flora intestinal

Pesquisa com consequências de longo alcance

Como sua leitura aciona o En1 ainda não está claro e é objeto de pesquisas futuras, resume o Grupo de Trabalho. No entanto, espera-se que as novas descobertas tenham consequências de longo alcance. O professor Mondloss resume: “Nossas descobertas tocam os campos da genética humana, pesquisa de RNA, regulação de genes e biologia evolutiva.” “Do ponto de vista da biologia evolutiva, identificamos um novo mecanismo genético que identifica as células durante o desenvolvimento embrionário inicial para se tornar o parte ventral dos membros ”, acrescenta o Dr. Olá.

90% das variantes genéticas foram ignoradas até agora

O cientista acredita que os resultados também influenciarão os diagnósticos futuros de doenças genéticas e poderão ajudar a esclarecer as causas de outras doenças genéticas raras. “Mais de 90 por cento das variantes genéticas estão na parte não codificadora do genoma, mas é muito difícil interpretá-las e usá-las para fins de diagnóstico”, disse o Dr. Olá. A pesquisa mostra claramente que as variantes genéticas anteriormente negligenciadas podem ser essenciais para a compreensão das causas moleculares das doenças.

“O que presumimos ser sem importância pode realmente conter a chave para o conhecimento básico”, comenta o Dr. Olá em conclusão.

Informações sobre o autor e a fonte

Este texto está em conformidade com os requisitos da literatura médica, diretrizes médicas e estudos atuais e foi examinado por profissionais médicos.

autor:

Editor de Diploma (FH) Volker Plasik

Fontes:

  • Charité – Universitätsmedizin Berlin: Between the Genome Lines (data de publicação: 02/10/2021), charite.de
  • Lila Allou, Sara Balzano, Andrea Superti-Furga, et al.: Deleções não codificadas identificam o lncRNA de Maenli como regulador En1 específico de membro; In: Naure, 2021, Nature.com

nota importante:
Este artigo é apenas para orientação geral e não deve ser usado para autodiagnóstico ou automedicação. Ele não pode substituir uma visita ao médico.

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *