É um verdadeiro salto em frente para a engenharia genética: uma equipa de investigadores do Arc Institute (Estados Unidos) desenvolveu um mecanismo, chamado “ponte recombinase”, que se pode tornar uma ferramenta poderosa e extraordinariamente precisa para os cientistas ‘programarem’ o ADN à vontade.
“A ponte de ADN – diz Patrick Hsu, principal autor do artigo – é um mecanismo fundamentalmente novo para a programação biológica. A ‘ponte recombinase’ pode modificar universalmente o material genético por meio de inserção, excisão, inversão específica de sequência e muito mais, permitindo um ‘processador de texto’ para o genoma vivo.”
A ‘ponte recombinase’ vem de elementos da chamada sequência de inserção 110 (IS110), um dos inúmeros tipos de elementos transponíveis, também chamados de “genes saltadores”, que cortam e colam para mudar de posição dentro e entre os genomas microbianos.
Estes elementos estão presentes em todas as formas de vida e evoluíram para se tornarem máquinas verdadeiramente profissionais de manipulação de ADN, que os organismos utilizam para sobreviver. Os elementos IS110 são mínimos e consistem num único gene que codifica a enzima recombinase, bem como numa série de segmentos de ADN que se agrupam em torno dela e cuja função, até agora, permanece um mistério.
No seu laboratório, Hsu descobriu que quando o IS110 é clivado de um genoma, as extremidades do ADN não codificante unem-se para produzir uma molécula de ARN (uma ponte de ARN) que se dobra em duas voltas. Uma dessas alças liga-se ao próprio elemento S110, enquanto a outra liga-se ao ADN alvo, no qual está inserido. O RNA em ponte é o primeiro exemplo de uma molécula guia duplamente específica.
Cada uma das duas alças do RNA em ponte pode ser programada de forma independente, para que os investigadores possam misturar e combinar qualquer sequência de ADN de interesse para o alvo e o doador. Isto significa que o sistema pode ir muito além da sua função natural de inserir o elemento IS110, e em vez disso permitir a inserção de qualquer carga genética desejada, como uma cópia funcional de um gene defeituoso que causa uma doença, em qualquer parte do genoma.
Neste trabalho, a equipa de cientistas demonstrou mais de 60% de eficiência de inserção de um gene desejado em E. coli com mais de 94% de especificidade para a localização genómica correta.
“Essas pontes de RNA programáveis – diz Nick Perry, coautor do estudo – distinguem o IS110 de outras recombinases conhecidas, que não possuem um componente de RNA e não podem ser programadas. É como se a ponte RNA fosse um adaptador de energia universal que torna o IS110 compatível com qualquer tomada.”
“Este mecanismo de recombinação de ponte”, salienta o coautor sénior Matthew Durran, “resolve alguns dos desafios mais importantes enfrentados por outros métodos de edição de genoma: a capacidade de reorganizar programaticamente duas moléculas de ADN abre a porta para grandes avanços no design do genoma.” Fonte: Sapo
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