Cientistas modificam ADN de bactéria para criar o menor “gravador biológico” do mundo

Ao modificar geneticamente as bactérias, uma equipa de cientistas conseguiu fazer com que os organismos registassem eventos ambientais no próprio ADN, inclusive com uma maneira de “marcá-los”, permitindo que os investigadores não só conseguissem descobrir o quê, mas também quando algo ocorreu.

“As bactérias, engolidas por um paciente, poderiam ser capazes de registar as mudanças que experimentam em todo o processo digestivo, produzindo uma visão sem precedentes de fenómenos previamente inacessíveis”, explicou Harris Wang, do centro médico da Columbia University e autor principal do artigo publicado na Science.

A investigação baseia-se no “rapto” do próprio sistema imunitário das bactérias, especificamente do complexo CRISPR-Cas.

Este é o mesmo sistema que revolucionou a edição genética na última década e, através dele, a bactéria fica disposta a recolher fragmentos de ADN de qualquer vírus que encontre, e insere-os precisamente no seu próprio genoma por ordem cronológica.

Isto significa que, se a bactéria encontrar o mesmo vírus no futuro, possui uma espécie de biblioteca que pode consultar e então dizer ao sistema imunitário qual a melhor maneira de o enfrentar.

“Gravar sinais e mudanças temporárias com aparelhos eletrónicos ou com um gravador de áudio é uma tecnologia muito poderosa, mas como fazer a mesma coisa numa escala para as células vivas?”, questiona o estudante de pós-graduação Ravi Sheth, co-autor do estudo, citado pelo IFLScience.

De acordo com o artigo agora publicado, a equipa foi capaz de modificar pequenos círculos de ADN encontrados na bactéria, conhecidos por plasmídeos, para registar o tempo e eventos que conseguisse detectar.

A equipa editou um destes plasmídeos para fazer cópias de si mesmo quando percebesse certos estímulos externos, como metabolitos particulares produzidos por bactérias específicas, enquanto um plasmídeo separado marcou o tempo, a cada estímulo, adicionando continuamente espaços no genoma da bactéria.

Assim, quando a bactéria era exposta aos estímulos corretos, o sinal interrompia o espaçamento do genoma – que marca o tempo – e registava quando isso acontecia.

Até agora, as experiências mostraram que as bactérias modificadas podem gravar pelo menos três sinais externos diferentes enquanto mantêm o controlo do tempo por dias. A expectativa é que a técnica possa ser aperfeiçoada para funcionar dentro do corpo humano ou até mesmo para gravar poluentes no meio ambiente.

EM, Ciberia // IFLScience

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