Usando uma nova técnica, os cientistas criaram modelos genéticos para cangurus, pinguins, tubarões e muito mais.
Com informaçõies de Live Science.
Os pesquisadores acabaram de mapear e publicar os genomas de 51 espécies animais, desde crocodilos comedores de peixes conhecidos como gaviais ( Gavialis gangeticus ) até ferozes leopardos das nuvens ( Neofelis nebulosa ). Estes modelos genéticos podem ter amplas implicações para os humanos, particularmente para a compreensão da nossa história evolutiva, de acordo com um artigo publicado em 26 de janeiro na revista Nature Biotechnology.
“De certa forma, estamos construindo uma máquina do tempo evolutiva”, disse em comunicado o coautor do estudo Michael Schatz, ilustre professor de ciência da computação e biologia da Bloomberg na Universidade Johns Hopkins. “Ter os genes de nossos primos evolutivos mapeados nos ajudará a nos entender melhor.”
Todos os mamíferos partilham um ancestral comum, que muitos cientistas acreditam ser o Morganucodon, uma pequena criatura parecida com um musaranho que viveu há mais de 200 milhões de anos – embora alguns digam o contrário. Em qualquer caso, este ancestral partilhado significa que uma grande parte da nossa composição genética se assemelha à de outros mamíferos, particularmente dos chimpanzés, que partilham até 99% do nosso DNA. Ao comparar o DNA de humanos e de outros animais, os pesquisadores podem aprender quando e como os humanos divergiram de outras espécies.
Mas o genoma de um único vertebrado pode ter milhares de milhões de caracteres e os investigadores devem usar ferramentas diferentes para quebrar este material genético em pedaços antes de o juntar numa imagem completa. Como resultado, o mapeamento de genomas tem sido historicamente um processo meticuloso: começando em 1990, os investigadores levaram 13 anos para criar o primeiro modelo genético para humanos.
No entanto, a tecnologia de mapeamento de DNA para diferentes espécies avançou rapidamente nas últimas décadas, e este novo projeto marca mais um passo, reduzindo o tempo de sequenciamento de anos e meses para apenas dias.
Para fazer isso, a equipe utilizou pesquisas de dois projetos: o Projeto Genomas de Vertebrados e o Atlas Europeu do Genoma de Referência. A partir deles, eles desenvolveram algoritmos e software de computador para montar segmentos genéticos curtos em um mapa genético completo e, eventualmente, testaram quão bem seu fluxo de trabalho reproduzia o genoma completo de um tentilhão-zebra ( Taeniopygia guttata ), que havia sido publicado anteriormente.
A equipe descobriu que sua nova tecnologia era mais eficaz do que as abordagens existentes na remontagem de segmentos do genoma e na criação de um mapa preciso. Seu software é de código aberto e está disponível online via Galaxy, uma plataforma gratuita baseada na web baseada na Johns Hopkins e na Universidade Estadual da Pensilvânia.
“Acho que meu primeiro pensamento foi: uau, eles realmente fizeram isso funcionar”, disse Elinor Karlsson, diretora do Grupo de Genômica de Vertebrados do Broad Institute e professora da Faculdade de Medicina da Universidade de Massachusetts, que não esteve envolvida no estudo, ao Live Science. “É muito legal ver não apenas que eles conseguiram criar um sistema que parece funcionar bem em espécies bastante diversas, mas também que fizeram isso em uma plataforma que está tão comprometida com a ciência aberta e com o compartilhamento de fluxos de trabalho”.
Para este artigo, os pesquisadores se concentraram apenas em vertebrados, e outras espécies animais, vegetais ou fúngicas podem ter “algo distinto ou único em seu genoma”, o que significa que “alguns dos processos que estão neste pipeline não funcionarão tão bem nessas espécies”, disse Karlsson.
Mas isso poderia ser corrigido “modificando alguns parâmetros” em sua técnica, segundo o artigo. O objetivo dos pesquisadores é sequenciar os genomas de pelo menos uma espécie em todas as 275 ordens de vertebrados.
