Comparação genética dá resultados suspeitos

As ferramentas - que são programas de computador - usadas para alinhar genomas de diferentes espécies têm sérios problemas de controle de qualidade. [Imagem: Nature]

Comparação de genomas

Você pode chamar isto de comparar maçãs com laranjas, mas alinhar genomas de espécies diferentes de animais, e de humanos, é uma prática comum na pesquisa evolucionária.

Nessas pesquisas, os cientistas podem ver como as espécies evoluíram, identificar quais seções do DNA são semelhantes entre as espécies, o que significa que, provavelmente, essas seções são cruciais para a sobrevivência dos animais, ou traçar árvores evolutivas onde o registro fóssil é escasso.

Resultados preocupantes

Mas as ferramentas - que são programas de computador - usadas para alinhar genomas de diferentes espécies, têm sérios problemas de controle de qualidade, de acordo com um estudo publicado esta semana na revista Nature Biotechnology.

"Nós descobrimos que há um nível preocupantemente baixo de concordância entre os alinhamentos de genoma produzidos por instrumentos diferentes," conta o Dr. Martin Tompa, da Universidade de Washington, nos Estados Unidos. "O que isso deve sugerir aos biólogos é que eles devem ser muito cautelosos sobre a confiança depositada em todos esses alinhamentos."

Isto é especialmente verdadeiro quando se compara espécies evolucionariamente mais distantes, e em regiões do genoma que não codificam proteínas, explica o pesquisador.

Atalhos estratégicos

O alinhamento de genomas, embora simples na teoria, é difícil de fazer na prática. O processo se torna muito mais difícil quando se acrescentam sequências adicionais na comparação.

Na escala do genoma de um mamífero, por exemplo, está muito além da capacidade de qualquer computador fazer o alinhamento de muitos genomas.

Para contornar as dificuldades, várias ferramentas de software usadas nos experimentos, tomam "atalhos estratégicos".

"A primeira vista, as ferramentas são muito semelhantes", disse Tompa. "Mas elas tomam decisões diferentes nos níveis mais baixos, e essas decisões parecem ter um efeito generalizado sobre os resultados."

Homens, elefantes e ratos

O estudo comparou os alinhamentos de um trabalho em que quatro equipes de cientistas tomaram cada uma o mesmo 1% do genoma humano e alinhou-o com os genomas de outros 27 animais vertebrados, que vão de camundongos até um elefante.

"É um conjunto de dados maravilhoso," disse Tompa. "É um alinhamento de sequências múltiplas em escala muito grande, feita por quatro equipes de especialistas, usando quatro instrumentos diferentes, todos eles trabalhando nas mesmas sequências de entrada."

No entanto, o novo estudo descobriu que os alinhamentos obtidos foram radicalmente diferentes.

Os autores também compararam a cobertura de cada ferramenta, ou seja, quanto do DNA humano cada uma foi capaz de corresponder a cada uma das outras espécies, assim como qual fração de alinhamentos resultou perto de uma correspondência aleatória.

Programas livres

A ferramenta de melhor desempenho é também a mais nova, chamada Pecan, desenvolvida pelo Instituto Europeu de Bioinformática.

As outras ferramentas estudadas foram Threaded Blockset Aligner (TBA), Multiple Limited Area Global Alignment of Nucleotides (MLAGAN) e Mavid. Todos os quatro são programas livres desenvolvidos por instituições acadêmicas.

"Eu espero que os desenvolvedores dessas ferramentas deem uma boa olhada em nosso trabalho e possam ser capazes de melhorar seus programas," disse Tompa. "Acho que todos nós estamos interessados em ter uma melhor compreensão dos métodos que funcionam melhor e como fazê-los ainda melhores."

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