Uma equipe internacional de pesquisadores acaba de realizar um feito sem precedentes: a montagem do genoma e das estruturas cromossômicas tridimensionais de um mamute lanoso que viveu há 52 mil anos. Graças a um fragmento de pele do animal, que ficou preso no permafrost, foi possível recuperar cromossomos fossilizados raríssimos.
Ao contrário do DNA antigo, que muitas vezes é fragmentado e degradado ao longo dos anos, os cromossomos são longas cadeias da molécula genética básica. Além de serem um milhão de vezes maiores do que a maioria dos fragmentos já encontrados, diz um dos autores do estudo, os cromossomos dão pistas sobre a organização do genoma do mamute dentro de suas células e quais genes estavam ativos dentro daquele pedaço de pele.
Segundo o artigo publicado na revista Cell, essa riqueza de detalhes estruturais só pôde ser obtida porque, após sua morte, o mamute passou por liofilização. Este processo, conhecido como sublimação a frio, é um método eficaz para preservar tecidos biológicos ao longo do tempo, através de congelamento e sublimação da água congelada, que passa diretamente para o estado gasoso.
Como os cientistas montaram o genoma do mamute?
Diagrama ilustrativo da preservação do mamute.Fonte: Sandoval-Velasco et al.
“Imagine que você tem um quebra-cabeça com três bilhões de peças, mas não tem uma imagem do quebra-cabeça final para trabalhar”, diz o autor correspondente Marc A. Marti-Renom, da Universidade Pompeu Fabra, na Espanha, em um comunicado. Para se orientarem, eles usaram uma técnica avançada de biologia molecular chamada Hi-C.
O Hi-C permite que uma imagem aproximada oriente a montagem das peças, pois reconstrói a organização 3D dos cromossomos do mamute, permitindo vislumbrar como o genoma teria sido organizado nas células vivas. A ferramenta também identifica as regiões ativas ou inativas da sequência de DNA e compara os dados obtidos com os dos elefantes atuais.
Os autores descobriram padrões distintos de ativação genética quando compararam células da pele de mamute com aquelas da pele de elefante asiático contemporâneo. Um deles, obviamente, estava relacionado à lanosidade do animal pré-histórico e à sua tolerância ao frio..
Qual a importância do estudo da recomposição cromossômica 3D?
Pé de mamute preservado recuperado de um ambiente de permafrost.Fonte: Amo Dalén/Divulgação.
Para Marti-Renom, o importante aqui é que, “pela primeira vez, temos um tecido de mamute lanoso para o qual sabemos aproximadamente quais genes foram ativados e quais genes foram desativados”.
Segundo o geneticista estrutural, os dados obtidos a partir de cromossomos fossilizados representam um avanço significativo em relação ao que foi possível analisar até agora em amostras de DNA antigas. Embora a amostra tenha sido baseada em fósseis raramente bem preservados, os autores esperam estender o método para estudar outros espécimes de DNA antigo, até mesmo múmias egípcias.
No caso dos mamutes, os próximos passos envolvem ir além da genética específica das células e estudar também como a expressão dos genes dos elefantes é regulada em outros tipos de tecidos. Para o coautor M. Thomas Gilbert, da Universidade de Copenhaga, na Dinamarca, “estes resultados têm consequências óbvias para os esforços contemporâneos que visam a extinção do mamute lanoso”.
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