Segundo um novo estudo, uma família de sequências genómicas conhecidas como “genes saltitantes” desempenha um papel vital: funcionam como interruptores de “ligar-desligar” para a expressão genética, recorrendo a pequenos segmentos de ADN que funcionam como “padrões” reguladores.
Desde que o médico suíço Friedrich Miescher isolou pela primeira vez o ADN, em 1869, a ciência tem percorrido um caminho extraordinário de descoberta do genoma humano.
Um dos momentos marcantes desta jornada ocorreu na década de 1940, quando a citogeneticista Barbara McClintock descobriu os elementos transponíveis (ET), também conhecidos como “genes saltitantes”.
Algumas décadas mais tarde, o ambicioso Projeto do Genoma Humano revelou que estes elementos constituem uns impressionantes 45 % do genoma humano e conseguiram proliferar ao longo de milhões de anos graças a um mecanismo de “copiar e colar”.
Como estas sequências são altamente repetitivas e quase idênticas, foram descartadas como “ADN lixo” durante décadas – restos genéticos de vírus há muito extintos.
Mas nos últimos anos, esta visão depreciativa destas sequências começou a alterar-se. Atualmente, os cientistas acreditam que os ET desempenham um papel na função do genoma, evolução cromossómica, especiação e diversidade.
Contudo, devido à sua natureza repetitiva, os ET continuam difíceis de investigar, explica a Popular Mechanics.
Agora, um novo estudo internacional descobriu um método inovador para analisar estas sequências misteriosas e revelou padrões ocultos responsáveis pela expressão genética. Os resultados do estudo foram publicados na semana passada na revista Science Advances.
“O nosso genoma foi sequenciado há muito tempo, mas a função de muitas das suas partes permanece desconhecida”, afirmou Fumitaka Inoue, investigador da Universidade de Quioto e coautor do estudo, em comunicado da universidade. Compreender os ET resolveria um dos maiores mistérios do genoma.
Na tentativa de compreender melhor os ET, os investigadores desenvolveram um novo método para os classificar. Evitando ferramentas de anotação padrão, este estudo agrupa os ET com base tanto nas suas relações evolutivas como na sua qualidade de conservação no genoma dos primatas.
Concentrando-se numa família de sequências chamada MER11, o novo método permitiu aos cientistas dividir o grupo em subgrupos, denominados MER11_G1 a MER11_G4. O subgrupo G1 representava as sequências evolutivas mais antigas, enquanto o G4 continha as mais recentes.
Ao analisar o MER11 através desta nova perspetiva, os investigadores conseguiram comparar estas novas subfamílias com marcadores epigenéticos e descobriram que estes grupos pareciam ter uma função reguladora no genoma.
Por outras palavras, funcionavam como interruptores de ligar-desligar para a expressão genética — particularmente no desenvolvimento humano inicial.
Naturalmente, uma coisa é inferir um padrão e outra é observá-lo em ação. Assim, a equipa utilizou uma técnica conhecida lentiMPRA para medir 7000 sequências MER11 usando células estaminais humanas e células neurais em fase inicial.
A análise demonstrou que o grupo com sequências evolutivas mais recentes (MER11_G4) tinha o impacto mais forte na expressão genética. Segundo o estudo, este grupo usa “padrões” reguladores — pequenos segmentos de ADN que influenciam o desenvolvimento e resposta genética.
Ao rastrear a evolução deste grupo, os cientistas demonstraram que o ADN originalmente herdado de vírus antigos pode participar ativamente na forma e função do ADN dos primatas.
Embora a jornada de compreensão do genoma humano tenha mais de 150 anos, ainda possui a capacidade notável de nos surpreender a cada passo, notam os autores do estudo.
