Mecanismo de silenciamento dos genes saltitantes no p�len

11.� Ano BIOLOGIA - VI. Crescimento e Renova��o Celular

Artigo publicado na Cell
Pesquisa esclarece mecanismo de silenciamento dos genes saltitantes no p�len
05.02.2009 - P�BLICO.PT | Andrea Cunha Freitas

DR

Os investigadores estudaram os gr�os de pol�n da planta Arabidopsis thaliana, um modelo frequentemente usado em estudos gen�ticos

Uma equipa de cientistas do Instituto Gulbenkian de Ci�ncia, (ICG) conseguiu, pela primeira vez, isolar as tr�s partes que constituem os gr�os de p�len. Gra�as ao recurso a uma t�cnica inovadora apoiada na citometria de fluxo os investigadores esclareceram assim alguns dos mecanismos que resultam no silenciamento de genes que podem provocar muta��es prejudiciais. O avan�o � reportado hoje num artigo publicado na revista cient�fica Cell.

Chamam-se transpos�es e s�o muitas vezes chamados de genes saltitantes porque podem saltar de lugar para lugar dentro do genoma. A aleat�ria mudan�a de s�tio destas sequ�ncias m�veis de DNA est� envolvida na evolu��o dos organismos mas por vezes tamb�m pode interferir na fun��o de outros genes e provocar muta��es. Quando estas muta��es ocorrem nas c�lulas sexuais podem ser transmitidas �s gera��es seguintes. Os transpos�es existem em todos os genomas conhecidos e constituem cerca de 45 por cento do genoma humano. Geralmente, est�o silenciados.

Os investigadores do ICG, J�rg Becker, Jos� Feij� e Filipe Borges, que trabalharam com o grupo de Robert Martienssen, do Cold Spring Harbor Laboratory (EUA) conseguiram �encontrar� os transpos�es activos nos gr�os de pol�n da planta Arabidopsis thaliana (um modelo frequentemente usado em estudos gen�ticos). Com a inovadora t�cnica dividiram as tr�s partes que constituem o p�len, o n�cleo vegetativo das duas c�lulas sexuais masculinas. Depois, perceberam que estes genes saltitantes encontravam-se activos no n�cleo vegetativo mas que estavam silenciados nas c�lulas sexuais. Recorrendo mais uma vez � t�cnica de separa��o de c�lulas desenvolvida no IGC, verificaram que os genes eram silenciados pelos chamados pequenos RNAs de interfer�ncia (siRNA na sigla em ingl�s). Ser�o estes siRNAs que �calam� os genes saltitantes nos g�metas masculinos e evitam, desta forma, as tais muta��es prejudiciais que poderiam ser passadas � gera��o seguinte da planta. Os cientistas acreditam que este mecanismo tamb�m poder� estar presente na mosca da fruta, nas amebas e algas.

�Agora somos capazes de olhar para a activa��o de genes nas c�lulas sexuais do gr�o de p�len e reunir informa��es surpreendentes, j� que podemos afirmar que estas c�lulas s�o geneticamente mais activas do que se pensava�, refere J�rg Becker. Ainda estamos muito longe desse cen�rio, mas, teoricamente, Filipe Borges admite que este conhecimento adquirido poder� ser �til para perceber como algumas muta��es prejudiciais acontecem nos humanos e passam para as gera��es seguintes. Eventualmente, ao abrir a porta para um melhor entendimento do mecanismo de silenciamento destes genes saltitantes a pesquisa poder� at� contribuir para futuras terapias capazes de �calar� os transpos�es.

Sexta Feb 06, 2009 0:59 / netxplica.com

Portugueses desvendam silenciamento de genes nos gr�os p�len

Investigadores portugueses juntaram-se a colegas nos Estados Unidos para esclarecer o mecanismo de silenciamento de genes em gr�os de p�len, num estudo hoje publicado pela revista Cell, a mais conceituada em Ci�ncias da Vida.

Neste trabalho, investigadores do Instituto Gulbenkian de Ci�ncia (IGC) e do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) descrevem como sequ�ncias m�veis de ADN s�o silenciadas nas c�lulas sexuais dos gr�os de p�len, o que lhes faz perder a capacidade de produzir muta��es.

�Os mecanismos agora descobertos poder�o ser extensivos a outros organismos, como a mosca da fruta, amebas e algas�, disse � Lusa um dos autores do estudo, J�rg Becker, do IGC, acrescentando que a investiga��o contribuir� para compreender o processo de reprodu��o em plantas e eventualmente para o melhorar.

Desenvolvido durante cerca de dois anos, o estudo incidiu nos gr�os de p�len da planta Arabidopsis thaliana e envolveu as equipas de J�rg Beker e Jos� Feij� no IGC, respectivamente da Unidade de Express�o de Genes e do Grupo de Desenvolvimento de Plantas, e a de Robert Martienssen no CSHL.

As sequ�ncias m�veis de ADN, muito comuns em todos os genomas conhecidos, constituem 45 por cento do genoma humano e est�o envolvidas na sua evolu��o.

�Sabe-se que essas sequ�ncias de ADN, chamadas transpos�es, saltam dentro do genoma e, ao mudarem de posi��o, ocupam regi�es onde podem produzir muta��es, impedindo, por exemplo, a produ��o de prote�nas essenciais dentro da c�lula ou levar ao cancro�, explicou Ana Godinho, tamb�m do IGC.

Se essas muta��es ocorrerem em c�lulas sexuais, ser�o transmitidas � gera��o seguinte, o que implica a necessidade de um controlo rigoroso da sua express�o, segundo os cientistas.

Depois de observarem que os transpos�es s�o activados no p�len da Arabidopsis thaliana, os investigadores norte-americanos souberam que os investigadores do IGC eram os �nicos no mundo capazes de isolar os constituintes do p�len daquela planta.

Foi da� que surgiu o cruzamento das equipas de um e do outro lado do Atl�ntico, j� que, gra�as � t�cnica desenvolvida por J�rg Becker, foi poss�vel localizar a actividade dos transpos�es no n�cleo vegetativo dos gr�os de p�len e revelar o seu papel fundamental no controlo destes elementos nas c�lulas sexuais.

Os gr�os de p�len s�o constitu�dos por um n�cleo vegetativo e duas c�lulas sexuais masculinas, sendo que, ao contr�rio destas c�lulas, o n�cleo vegetativo n�o contribui com material gen�tico para a nova planta.

Para saber por que raz�o os transpos�es n�o eram activados nas c�lulas sexuais, os cientistas usaram a t�cnica de separa��o de c�lulas desenvolvida no IGC e verificaram uma acumula��o de silenciadores de genes nas c�lulas sexuais vizinhas, onde actuavam sobre os transpos�es, prevenindo os seus efeitos mutag�nicos.

�Neste momento estamos a tentar descobrir o papel que os genes que s�o activados desempenham no desenvolvimento das c�lulas sexuais e potencialmente no futuro embri�o�, adiantou J�rg Becker, um investigador alem�o doutorado em Biologia pela Universidade de Bielefeld (Alemanha) e que fez um pos-doutoramento em Portugal no grupo de Jos� Feij� no IGC.

A Arabidopsis thaliana � uma planta nativa da Europa, �sia e noroeste de �frica que � muito usada no estudo da biologia de plantas e da gen�tica. O seu genoma, um dos mais pequenos no reino vegetal, foi o primeiro de plantas a ser sequenciado.

O estudo recebeu financiamentos da Funda��o para a Ci�ncia e a Tecnologia (FCT) e dos National Institutes of Health, dos Estados Unidos.

Di�rio Digital / Lusa
05.02.2009

Sexta Feb 06, 2009 1:18 / netxplica.com

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