Quando os cientistas anunciaram a conclusão do Projeto Genoma Humano há duas décadas, seu anúncio foi um tanto prematuro. Sem dúvida, essa foi uma conquista importante: pesquisadores de todo o mundo obtiveram acesso à sequência de DNA da maioria dos genes codificadores de proteínas no genoma humano.
Mas mesmo após 20 anos de atualizações, 8% do nosso genoma ainda permanecia não sequenciado e inexplorado. Referido por alguns como DNA lixo sem função clara, os cerca de 151 milhões de pares de bases de dados de sequência espalhados por todo o genoma ainda eram uma caixa preta.
Agora, uma equipe internacional de cientistas descobriu os últimos oito por cento do genoma humano. Esses fragmentos do nosso genoma contêm mais do que apenas lixo.
Os novos dados revelam regiões misteriosas de DNA não codificante que não produzem proteínas, mas ainda desempenham um papel crítico em muitas funções celulares e podem estar subjacentes a condições nas quais a divisão celular está fora de controle, como o câncer.
Você pode pensar que, se 92% do genoma estiver atrasado, outros 8% não farão muita diferença”, diz Erich Jarvis, coautor do estudo, que ajudou a desenvolver vários métodos que são fundamentais para desbloquear o genoma final. Mas a partir dos oito por cento que faltam, estamos agora ganhando uma nova compreensão de como as células se dividem, permitindo-nos estudar uma série de doenças que não conseguíamos entender antes.
O Projeto Genoma Humano essencialmente nos deu as chaves para a eucromatina, uma grande parte do genoma humano que é rico em genes, empacotado de forma frouxa e ocupado em fazer RNA que mais tarde será traduzido em proteína. O que permaneceu intacto, no entanto, foi um labirinto de heterocromatina repetitiva e bem enrolada, a porção menor do genoma que não produz proteína.
Os cientistas tinham boas razões para a despriorização inicial da heterocromatina. As regiões eucromáticas continham mais genes e eram mais fáceis de sequenciar. Assim como um quebra-cabeça de peças separadas é mais fácil de montar do que um quebra-cabeça de peças idênticas, as ferramentas genômicas da época descobriram que o DNA eucromático era mais fácil de analisar do que seu primo heterocromático repetitivo.
Como resultado, os geneticistas ficam com uma lacuna significativa em seu conhecimento sobre o que governa algumas funções celulares básicas.
Todas as sequências de heterocromatina além dos centrômeros que se encontram nos nós dos cromossomos e conduzem a divisão celular foram marcadas com longas sequências N para uma base desconhecida no genoma humano de referência.
As sequências dos braços curtos dos cromossomos 13, 14, 15, 21 e 22 também foram omitidas. Nem mesmo todo o genoma eucromático foi sequenciado corretamente, dizem os cientistas. Erros como duplicatas falsas precisavam ser corrigidos.
Então, cerca de uma década atrás, os cientistas começaram a desenvolver novos métodos para obter sequências mais longas que preenchiam as lacunas nos genomas de humanos e outras espécies.
Uma dessas iniciativas é o Vertebrate Genomes Project, que recentemente gerou os primeiros genomas de referência quase sem erros e quase completos para 25 animais.
Este estudo foi parte de um esforço internacional para desenvolver novas ferramentas para criar conjuntos de genes da mais alta qualidade”, diz Erich Jarvis.
Em comparação com os métodos usados há vinte anos, a genômica moderna oferece leituras longas altamente precisas com 99,9% de precisão, melhores ferramentas de montagem de genoma e algoritmos mais poderosos que distinguem melhor peças de quebra-cabeça semelhantes umas das outras.
Com as ferramentas atualizadas, os cientistas puderam ajudar a completar o que o Projeto Genoma Humano havia começado e finalmente descrever o genoma humano verdadeiramente completo – suas regiões eucromáticas foram corrigidas e suas regiões heterocromáticas totalmente mapeadas.
É um grande negócio”, diz Erich Jarvis. Cada par de bases do genoma humano está agora completo.
O estudo foi publicado na revista Science.
2022-04-02 14:21:03
Autor: Vitalii Babkin