Físicos teóricos confirmaram que não é apenas a informação codificada no nosso ADN que molda quem somos – é também a forma como o ADN se dobra que controla que genes são expressos dentro do nosso corpo.
Trata-se de algo que os biólogos já sabem há anos, e eles ainda foram capazes de descobrir algumas das proteínas responsáveis por essa dobra do ADN.
Agora, um grupo de físicos conseguiu demonstrar pela primeira vez, através de simulações, como esta informação escondida controla a nossa evolução.
Os resultados foram publicados na PLoS ONE.
Código genético
Em 1953, Watson e Crick descobriram que o código genético, que determina quem somos, é composto por uma sequência de compostos – os aminoácidos Guanina, Adenina, Citosina, Timina e Uracilo.
As iniciais destes aminoácidos, G, A, C, T, e U, são consideradas o alfabeto do Código Genético, e a sua ordem numa dada cadeia de ADN é que determina que proteínas são produzidas nas células.
Assim, se tiver olhos castanhos, é porque o seu ADN contém uma série particular de letras que codifica uma proteína que faz com que o pigmento escuro esteja dentro da sua íris.
(dr)
O alfabeto do código genético
Contudo, apesar de todas as células do seu corpo terem origem no mesmo código genético, cada órgão tem uma função muito diferente. Por exemplo, as células do estômago não precisam produzir a proteína do olho castanho, mas precisam produzir enzimas digestivas. Mas como é que isso acontece?
Nos anos 80, os cientistas descobriram que é a forma como o ADN se dobra dentro das células que, na verdade, controla esse processo.
Os fatores ambientais podem desempenhar um papel importante, com fatores como o stress a serem capazes de ligar ou desligar certos genes através de algo conhecido como epigenética.
No entanto, os mecanismos de dobragem do ADN são mecanismos de controlo extremamente importantes, já que cada célula do nosso corpo contém cerca de dois metros de ADN, de modo que, para caber dentro de nós, tem de ser bem embrulhado num pacote chamado de nucleossomo – como o fio de um novelo.
A forma como o ADN é embrulhado controla que genes são “lidos” pelo resto da célula – genes que ficam no interior do embrulho não serão expressos como proteínas, mas sim os que ficam na parte exterior – e isto explica porque algumas células têm o mesmo ADN, mas funções diferentes.
Nos últimos anos, os biólogos começaram a isolar os sinais mecânicos que determinam a forma como o ADN se dobra, “agarrando” certas partes do código genético ou mudando a forma do “novelo” em que o ADN se envolve.
Ajuda da Física
Uma equipa da Universidade de Leiden, na Holanda, liderada pelo físico Helmut Schiessel, foi agora capaz de voltar atrás e olhar para o processo numa escala que engloba todo o genoma, confirmando através de simulações de computador que esses sinais mecânicos estão de facto codificados no nosso ADN.
Os investigadores conseguiram simular os genomas de fungos e leveduras, atribuindo-lhes em seguida, aleatoriamente, um segundo nível de informação, completo com sinais mecânicos.
Os investigadores conseguiram mostrar que esses sinais afetavam a forma como o ADN se dobra e que proteínas são expressas – mais uma prova que esta mecânica está escrita no nosso ADN, e é tão importante na nossa evolução como o próprio código.
Isto significa que os investigadores demonstraram que as mutações do ADN podem afetar-nos de mais do que uma forma: mudando as “letras” no nosso ADN, ou simplesmente mudando as pistas mecânicas que organizam a forma como o “fio” se dobra.
A forma como a cadeia de DNA se dobra determina quais os genes que estão “acessíveis” para produzir as proteínas
“A mecânica da estrutura pode mudar, resultando em diferentes embalagens e níveis de acessibilidade do ADN”, explica Schiessel, “e, portanto, diferentes frequências de produção dessa proteína“.
O que é realmente interessante é o fato de que as simulações de computador abrem a possibilidade de os cientistas manipularem os estímulos mecânicos que formam o ADN – o que significa que poderiam um dia ser capazes de dobrar o ADN para esconder genes indesejados – como os que provocam determinadas doenças.
Estamos muito longe de conseguir fazer isso, mas quanto mais os cientistas compreenderem como o nosso ADN é controlado e dobrado, mais nos aproximamos de ser capazes de melhorá-lo.
ZAP / HypeScience
Uracilo não faz parte do ADN. Ocorre apenas no ARN. O ADN é constituído pelas bases Guanina, Adenina, Citosina e Timina. O RNA é constituído pelas bases Guanina, Adenina, Citosina e Uracilo.