Descoberta acidental mostra DNA quebrando as regras da vida

O sequenciamento de DNA de células individuais acabou revelando algo surpreendente: Um organismo microscópico usa o código genético de uma forma que os cientistas nunca tinham visto antes.
[Imagem: Earlham Institute]

É mais do que só genes

Ainda é comum ouvir a velha história de gene que faz isso e gene que faz aquilo, mas o saber científico atual já reconhece que a realidade é bem mais complexa do que um monte de chaves liga-desliga incorporadas em uma molécula chamada DNA - até mesmo a ligação entre genes e doenças está sendo questionada.

O DNA tem sido visto como um conjunto de instruções, mas essas instruções precisam ser copiadas e interpretadas antes de produzirem efeito. Primeiro, um gene é transcrito em RNA; essa cópia de RNA é então traduzida em aminoácidos, que são ligados entre si para formar proteínas e outras moléculas funcionais. A tradução começa em uma porção da molécula de DNA chamada códon de iniciação (ATG) e normalmente termina em um códon de parada (normalmente TAA, TAG ou TGA).

Agora, contudo, pesquisadores descobriram um organismo microscópico, vivendo em uma lagoa nos parques da Universidade de Oxford (Reino Unido), que usa o código genético de uma maneira nunca antes vista. Ao "pescar" o animal - é um protista unicelular - no lago e usá-lo para testar uma nova ferramenta de sequenciamento genético, a equipe fez uma descoberta surpreendente.

O protista, identificado como uma nova espécie do grupo dos ciliados (Oligohymenophorea sp. PL0344), reatribuiu dois dos três códons de parada - TAA e TAG - a dois aminoácidos diferentes (lisina e ácido glutâmico, respectivamente), mantendo apenas o código TGA como sinal de término.

Nunca havia sido documentado algo parecido, sendo que essa combinação "quebra algumas das regras que pensávamos saber sobre a tradução genética", dizem os pesquisadores.

Novas regras genéticas

Na grande maioria dos seres vivos, três códons de parada - TAA, TAG e TGA - funcionam como sinais de pontuação que indicam onde um gene termina. Esse código é chamado de "quase universal" porque a maioria dos organismos usa as mesmas regras básicas - há variações, mas são raras.

Nos poucos casos conhecidos de variação, TAA e TAG geralmente mudam juntos e passam a especificar o mesmo aminoácido, o que levou os cientistas a acreditarem que esses dois códons estavam evolutivamente acoplados.

O novo organismo fez algo diferente: Desacoplou os dois sinais e os associou a aminoácidos distintos.

A descoberta ocorreu por acaso. Os pesquisadores estavam testando uma nova ferramenta de sequenciamento de DNA que funciona com quantidades extremamente pequenas de material genético - incluindo o DNA de uma única célula - e escolheram esse protista como cobaia. O problema é que o resultado foi totalmente diferente do esperado.

A conclusão da equipe é que esse animal pertence a um grupo "excepcional" em termos de variação do código genético. A descoberta indica que, longe de ser fixo e imutável, o código genético pode ser mais flexível do que se imaginava - especialmente em microrganismos, onde a evolução encontrou repetidamente maneiras de editar as instruções da vida.