Cromossomas de leveduras sintéticas ajudam a sondar mistérios evolutivos

@ Nature/Dennis Kunkel Microscopy/Science Photo Library

O biólogo evolutivo Stephen Jay Gould ponderou em tempos o que aconteceria se a "cassete da vida" fosse rebobinada e tocada novamente e, agora, os biólogos sintéticos testaram um dos aspetos desta noção modificando cromossomas de raiz, colocando-os em leveduras e procurando saber se os organismos modificados ainda funcionariam normalmente.

De acordo com os sete artigos agora publicados na revista Science, que descrevem a criação, testes e refinamento dos cinco cromossomas modificados de levedura, funcionam. Juntamente com um sexto cromossoma previamente sintetizado, eles representam mais de um terço do genoma da levedura de padeiro Saccharomyces cerevisiae. O consórcio internacional de mais de 200 investigadores que criaram estes cromossomas espera obter um genoma sintético de levedura completo até ao final do ano.

O trabalho já realizado pode ajudar a otimizar a criação de microrganismos produtores de álcool, medicamentos, fragrâncias e combustível e serve de guia para investigação futura sobre a evolução e funcionamento do genoma.
"O espantoso é que estão a perceber com o ajustar o genoma, não apenas a sintetizá-lo, através de um ciclo de conceção, construção testes e  aprendizagem", diz Jack Newman, cofundador da Amyris Biotechnologies de Emeryville, Califórnia.

A abordagem é semelhante à dos informáticos que tentam compreender um código escrito há uma década, acrescenta ele, apesar de a tarefa ser muito mais complicada com genomas que sofreram milhões de anos de evolução. A levedura surgiu há mais de 50 milhões de anos, quando a linhagem Saccharomyces divergiu dos outros fungos.

Em 2010, o geneticista Craig Venter revelou o primeiro genoma sintético, uma versão simplificada do código genético de um parasita bacteriano, o Mycoplasma mycoides. Quatro anos depois, uma equipa liderada por Jef Boeke, geneticista de leveduras no Centro Médico Langone da Universidade de Nova Iorque, sintetizou um cromossoma de levedura, um eucarionte.

O objetivo de Venter era perceber qual seria o menor genoma necessário para a vida mas Boeke procurou explorar questões fundamentais sobre evolução, como se as leveduras poderiam ter evoluído por vias alternativas. Ele conduziu a sua busca para uma hipótese testável com a biologia sintética: quanto podemos alterar num genoma e ainda obter um organismo funcional?

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"Em última análise, conservaremos apenas o que amamos. Amaremos apenas o que compreendermos e compreenderemos apenas o que nos ensinarem."       

~~ Baba Dioum, 1968                

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