Cientistas reescrevem código genético e criam a forma de vida mais sintética de todas; entenda
Pesquisadores britânicos criaram em laboratório uma bactéria com DNA simplificado, a Syn57; estudo foi publicado na 'Science'
Um novo estudo britânico, publicado na prestigiosa revista Science, descreve a criação da mais sintética forma de vida existente. A bactéria modificada em laboratório tem um DNA simplificado, demonstrando que um código genético completo não é necessário para a existência de vida.
"A vida persiste", disse o biólogo Wesley Robertson, do Laboratório de Biologia Molecular do Conselho de Pesquisa Médica de Cambridge, no Reino Unido, um dos autores da pesquisa recém-publicada.
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O código genético é composto de quatro diferentes blocos moleculares chamados de bases: adenina, timina, guanina e citosina. A sequência de centenas de milhares dessas bases - chamadas, de forma simplificada, A, T, G e C - forma um gene. As células são responsáveis por traduzir as sequências de bases em genes de forma a produzir proteínas diferentes.
Para que essa tradução funcione, as células leem três bases por vez, em unidades chamadas códons. Cada códon equivale a um dos 20 aminoácidos disponíveis na célula. E são esses aminoácidos que as células agrupam para formar proteínas.
Uma questão chave do código genético - que durante muito tempo confundiu os pesquisadores - é que diferentes códons podem codificar o mesmo aminoácido. Por exemplo, as bases TCT levam ao aminoácido serina.
Mas outros cinco códons também levam à criação do mesmo aminoácido: TCC, TCA, TCG, AGT e AGC. Resumindo, 61 diferentes códons dão origem a 20 aminoácidos. Outros três códons avisam à célula quando alcançaram o fim do gene. Com um total de 64 códons, nosso código genético é muito redundante.
Com raríssimas exceções, todas as espécies que vivem no planeta contam com os mesmos 64 códons. Como os códons são universais, cientistas imaginam que deva haver algo essencial sobre dispormos de tantas formas para construir uma mesma proteína.
Avanços na tecnologia de síntese de DNA permitiram que os cientistas construíssem genomas do zero, eliminando alguns dos códons redundantes para verificar se as células conseguiriam sobreviver com um código genético menor.
"Começamos a testar até quanto a vida toleraria", afirmou o biólogo Akos Nyerges, da Escola de Medicina da Universidade de Harvard que vem trabalhando na redução do código genético, em entrevista ao jornal The New York Times, cuja equipe trabalhava com o mesmo objetivo do grupo britânico. "Finalmente, podemos testar esses códigos genéticos alternativos."
Os dois grupos vinham trabalhando com a Escherichia coli, uma espécie de bactéria comum no intestino humano e que vem sendo usada em estudos há mais de um século.
Eles selecionaram códons redundantes para eliminá-los, na esperança de que o micro-organismo sobrevivesse à intervenção. O grupo de Robertson decidiu reduzir os seis códons que geram o aminoácido serina para apenas dois.
O genoma da Escherichia coli tem cerca de quatro milhões de bases, e cada códon aparece em milhares de lugares diferentes. Para realizar tantas mudanças, os pesquisadores tiveram de refazer o código genético da bactéria praticamente do zero.
Em 2019, eles apresentaram a sua primeira criação bem-sucedida, uma versão da bactéria com apenas 61 códons (e não 64), que foi batizada de Syn61. Desta vez, eles reduziram ainda mais o número de códons, criando a Syn57. "Queríamos saber até onde conseguiríamos ir", contou Robertson.
Para criar a Syn61, os cientistas alteraram mais de 18 mil códons do genoma da E. coli. Na versão atual, foram mais de 100 mil alterações. E cada uma teve de ser testada para que os pesquisadores se assegurassem de que nenhuma delas destruiria a bactéria.
"Por várias vezes nos perguntamos se estávamos no caminho certo ou num beco sem saída", disse o pesquisador.
Os cientistas não têm dúvidas: a Syn57 está inquestionavelmente viva. Mas respira por aparelhos. A bactéria, normalmente, leva uma hora para duplicar sua população. Já a Syn57 demanda quatro horas para executar o mesmo feito.
"Ela é extremamente frágil", admitiu Robertson.
Ainda assim, eles conseguiram comprovar que a vida consegue prosperar com um genoma comprimido, o que abre possibilidades para expandir o código genético. Usando os códons descartados, por exemplo, os cientistas poderiam introduzir novos aminoácidos, criando novos polímeros sintéticos com aplicações industriais ou médicas.
