Cientistas alemães querem criar animais com dois códigos genéticos

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Um grupo de investigadores alemães está a utilizar um novo mecanismo para criar moléculas artificiais que originem proteínas sintéticas, compostas por aminoácidos não encontrados atualmente na natureza. Esta investigação pode levar à criação de novos materiais ou a novos tratamentos para doenças.

Num futuro não muito distante, pode haver campos de plantações e rebanhos de animais que produzam proteínas diferentes de qualquer coisa encontrada na natureza, informou a New Scientist.

As proteínas são moléculas de grande dimensão que realizam tarefas-chave em todos os organismos vivos, constituídas por apenas 20 blocos de aminoácidos. Segundo o artigo, a equipa alemã pretende, agora, criar proteínas fluorescentes que possam observar em ação a nível molecular, de forma a perceber a forma como atuam.

De acordo com o estudo, divulgado esta sexta-feria na Science, pode ser possível criar plantas e animais que tenham essas “fábricas de design” em todas as células do corpo. “Não há razão para pensar que não pode ser feito num organismo mais complexo”, diz Edward Lemke, investigador da Universidade Johannes Gutenberg Mainz, na Alemanha.

As receitas para produzir proteínas são codificadas no DNA, na forma de sequências de três letras – designadas codões -, que especificam um dos aminoácidos, ou, então, quando a receita deve terminar. A célula usa o RNA para fazer cópias dessas receitas de DNA quando necessário e envia-as para fábricas de produção de proteínas.

Várias equipas já ajustaram as fábricas de produção de proteínas nas células para ler o codão mais raramente usado de uma maneira diferente e inserir um aminoácido artificial. O problema é que qualquer receita de RNA que contenha esse codões é então lida de maneira diferente, afetando indiscriminadamente muitas proteínas diferentes.

A solução encontrada pela maioria dessas equipas é reescrever os genomas para libertar codões, o que é possível porque o código genético é redundante – há mais do que um codão para cada aminoácido. Esse método foi testado em bactérias, mas seria necessário fazer pelo menos quatro mil mudanças no genoma humano para libertar apenas um codão.

“Isso está para além do nosso alcance agora. Talvez em 10 anos”, afirmou Edward Lemke.

No estudo agora divulgado, a equipa projetou células humanas para produzir dois tipos de fábricas de proteínas em vez de uma. A artificial é feita de proteínas que se aglutinam como uma gota de óleo na água, separando-as fisicamente do resto da célula.

Apenas os RNA’s com uma sequência adicional especial podem entrar nessas fábricas de proteínas projetadas, de modo que essas células podem usar dois códigos genéticos diferentes ao mesmo tempo, sem acumular proteínas normais.

Por outras palavras, as células podem produzir proteínas com vários tipos diferentes de aminoácidos artificiais, sem necessidade de reescrever o genoma para libertar codões.

“Esta descoberta está muito à frente do que as pessoas acreditavam que poderia ser feito”, indicou o investigador, confiante de que essas fábricas de proteínas podem ser adicionadas a plantas ou animais. A equipa planeia agora experimentar este método a partir da mosca da fruta Drosophila.

Edward Lemke acredita que uma abordagem similar poderia ser usada para adicionar todos os tipos de outras organelos – as partes com um trabalho especializado – às células. “Agora, temos a confiança de que poderemos criar organelos para outros tipos de funções”, garantiu. “O nosso objetivo final é o controle completo sobre a célula“.