CIENTISTAS MAPEIAM GENOMA DO ESPERMATOZOIDE HUMANO

Pesquisadores da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, concluíram o mapeamento do genoma de 91 espermatozoides a partir de amostras retiradas de um único homem. Essa é a primeira vez que o sequenciamento completo de um gameta humano é feito. O estudo vai ajudar a compreender as possíveis variações genéticas a partir de um só indivíduo, além de aspectos relacionados à hereditariedade, infertilidade e mudanças na qualidade do esperma. Os resultados serão publicados nesta quinta-feira no periódico científico Cell

A maioria das células no corpo humano tem duas cópias de cada um dos 23 cromossomos, chamados de células diploides. Mas os gametas, como o óvulo e o espermatozoide, têm somente uma cópia com 23 cromossomos. Quando essas células se alinham, o óvulo fertilizado tem, novamente, um DNA completo – mas diferente daqueles provenientes dos pais.

Até agora, cientistas tiveram que confiar em estudos de genética da população para estimar a frequência com que a herança genética é recombinada. Com o sequenciamento completo de espermatozoides, é possível traçar quantas combinações diferentes em cada indivíduo são possíveis em uma escala muito mais refinada.

A pesquisa da Stanford mostrou que cada espermatozoide variava tanto na herança genética quanto no número de mutações. Dois espermas, por exemplo, não apresentaram cromossomos inteiros. “Os locais de troca, a frequência e o nível dessa mistura genética é única em cada esperma e em cada óvulo”, disse Stephen Quake, PhD, professor de bioengenharia e física aplicada e autor da pesquisa. 

 “Pela primeira vez nós fomos capazes de gerar um mapa de recombinações individual e uma taxa de mutação para cada um dos espermas de uma única pessoa”, disse o coautor do estudo Barry Behr, PhD, professor de obstetrícia e ginecologia e diretor do laboratório de fertilização in vitro da Stanford.

O estudo terá implicações no trabalho médicos e pesquisadores que trabalham com a infertilidade. Isso porque problemas durante a recombinação podem fazer com que espermatozoides percam partes inteiras de cromossomos ou até cromossomos inteiros, tornando-os incapazes de fertilizar um óvulo.

Metodologia – Para conduzir a pesquisa, os especialistas isolaram e sequenciaram 91 espermatozoides de um homem de 40 anos de idade, com filhos saudáveis e amostras de sêmen de aparência normal. Além disso, fizeram o sequenciamento genético completo desse homem, obtido por meio de células diploides, a fim de compará-lo com os gametas e ver onde cada recombinação cromossômica ocorreu.

Os pesquisadores identificaram de 25 a 36 novas mutações nos nucleotídeos de cada célula do espermatozoide que não estavam presentes na amostra diploide. Essas mutações aleatórias são outra maneira de gerar variabilidade genética, mas se ocorrerem em pontos específicos podem ter efeitos prejudiciais.

Manipulação genética - Mas para fazer o sequenciamento, os espermatozoides são destruídos, o que significa que eles não podem ser reaproveitados para a fertilização. No entanto, o genoma das células individuais descrito no artigo poderá ser usado para diagnosticar desordens reprodutivas masculinas e ajudar casais inférteis a avaliar as opções de tratamento disponíveis. 

“Num futuro próximo, o genoma poderá ajudar a selecionar espermatozoides para a fertilizaçãoin vitro. O DNA é a matéria-prima que, em última análise, define o potencial do gameta. Se entendermos melhor esse processo, poderemos entender melhor a fertilidade humana”, disse Behr.

FONTE: VEJA

PESQUISA REVELA GENOMA DA BANANEIRA

Comparação entre uma banana sem semente com uma banana selvagem

Cientistas franceses divulgaram nesta quarta-feira (11) o genoma de uma espécie de bananeira cultivada em todo o mundo. A Musa acuminata inclui as principais variedades de bananas comestíveis, e o avanço é um passo importante para compreender melhor como surgiram os diferentes tipos de banana.

O estudo da genética dos alimentos revela detalhes sobre características importantes para a agricultura, como a resistência a pragas e a qualidade do fruto. Nas últimas semanas, pesquisadores independentes revelaram traços genéticos do tomate, do milho e do melão.

No caso da banana, o avanço pode ser ainda mais importante, pois representa um marco para a botânica. Essa é a primeira “monocotiledônea” não gramínea a ter o genoma revelado.

O nome complicado representa um grande grupo de plantas, que inclui os cereais, como o arroz e o trigo. A banana pode servir, portanto, como uma referência para chegar ao genoma desses outros cultivos, que são fontes de alimentos importantíssimas em todo o mundo.

Além disso, a própria banana já representa uma fonte de alimentos importante. Segundo o artigo publicado online pela revista científica “Nature”, ela é “vital para a segurança alimentar em muitos países tropicais e subtropicais e é a fruta mais popular nos países industrializados”.

O trabalho que revelou o genoma da banana foi liderado por Angélique D’Hont, do Centro de Cooperação Internacional em Pesquisa Agrônoma pelo Desenvolvimento, em Montpellier, na França. Além de publicados na “Nature”, os resultados estão disponíveis gratuitamente em um site montado pelos pesquisadores.

FONTE: G1

CIENTISTAS DESCOBREM MUTAÇÃO GENÉTICA QUE PREVINE ALZHEIMER

Cientistas islandeses descobriram uma mutação genética que protege contra o Mal de Alzheimer e o comprometimento cognitivo causado pelo envelhecimento, segundo um estudo publicado nesta quarta-feira, 11, pela revista científica britânica Nature.

Uma equipe do centro "deCODE Genetics" de Reykjavik (Islândia), liderado por Kari Stefansson, estudou o genoma completo de 1.795 islandeses e descobriu uma mutação no gene APP, que reduziria em até 40% a formação da proteína amiloide em idosos saudáveis.

Esta proteína é uma substância insolúvel que se acumula no cérebro dos pacientes formando placas e que é responsável pela aparição do Alzheimer, uma doença sofrida por um quarto dos maiores de 90 anos.

"Pelo que sabemos até agora, (esta mutação) representa o primeiro exemplo de uma alteração genética que confere uma proteção forte contra o Mal de Alzheimer", afirma Stefansson em seu artigo.

Esta mesma mutação frearia a deterioração cognitiva dos idosos sem Alzheimer, por isso os pesquisadores acreditam que os dois transtornos compartilham os mesmos ou similares mecanismos.

O estudo mostrou que a função cognitiva dos idosos de 80 a 100 anos portadores dessa mutação funcionava muito melhor que a daqueles que não a tinham.

Stefansson considera que o Alzheimer poderia representar o caso mais extremo de deterioração da função cognitiva relacionado à idade.

Até o momento, os cientistas descobriram 30 mutações no gene APP, 25 das quais se consideram causadoras da doença em idades avançadas, mas esta é a primeira vez que se detecta uma mutação relacionada com a aparição do Alzheimer em idosos.

Mais de 5% dos maiores de 60 anos sofrem de algum tipo de demência e, em dois terços dos casos, se trata de Alzheimer. 

FONTE: ESTADÃO

DESCOBERTOS NOVOS GENES QUE PREDISPÕEM A ENXAQUECA

Cientistas europeus e australianos descobriram novos genes associados à forma mais comum da enxaqueca, indicando que a doença pode ser provocada por uma predisposição genética. Os dados, publicados neste domingo na revista médica Nature Genetics, fazem parte dos estudos feitos pelo International Headache Genetics Consortium, um consórcio internacional dedicado à pesquisa sobre a genética da enxaqueca.

As variações genéticas foram detectadas no genoma de 4.800 pacientes de enxaqueca "sem aura" — sem sinais neurológicos precursores, como transtornos visuais, por exemplo —, a forma assumida por três em cada quatro casos de enxaqueca. Estas variações não foram encontradas, no entanto, no grupo de 7.000 pessoas livres da doença, segundo os pesquisadores.

O estudo também confirmou a existência de outros dois genes de predisposição, em um trio de genes já identificados em um trabalho anterior. Os novos genes identificados na pesquisa reforçam o argumento segundo o qual a disfunção das moléculas responsáveis pela transmissão de sinais entre as células nervosas, no cérebro, contribui para o aparecimento da enxaqueca. Além disso, dois destes genes reforçam a hipótese de um possível papel das veias, e, portanto, das alterações do fluxo sanguíneo.

A enxaqueca afeta aproximadamente uma em cada seis mulheres e um em cada oito homens e é causa importante de faltas no trabalho.

FONTE: VEJA

NOVO MÉTODO FACILITA SEQUENCIAMENTO DE DNA NO PRÉ-NATAL

NOVA YORK - Pela primeira vez, pesquisadores determinaram praticamente todo o genoma de um feto usando apenas uma amostra de sangue de uma mulher grávida e de saliva do pai. O experimento abre uma era em que os pais poderão facilmente conhecer todo o DNA de uma criança meses antes de seu nascimento. Essa conquista permitiria que milhares de doenças genéticas sejam detectadas ainda no pré-natal.

No entanto, a capacidade de saber tanto sobre uma criança antes mesmo de seu nascimento deve levantar também uma série de questionamentos éticos. O número de abortos pode crescer, e não por motivos médicos, mas apenas pelas preferências dos pais por certas características das crianças.

O trabalho, publicado esta semana pela revista “Science Translational Medicine”, foi produzido por geneticistas da Universidade de Washington. Os pesquisadores usaram uma técnica de sequenciamento de alta velocidade de DNA e algumas acrobacias estatísticas e computacionais para deduzir o sequenciamento de DNA do feto com cerca de 98% de precisão.

O processo não é prático, acessível ou preciso o suficiente para ser usado de imediato, segundo especialistas. Pesquisadores da Universidade de Washington estimam que custaria entre US$ 20 mil e US$ 50 mil para realizar um genoma fetal hoje.

Mas o custo do sequenciamento do DNA está caindo em um ritmo veloz, e a exatidão só faz aumentar. Os pesquisadores estimaram que o procedimento estará amplamente disponível em três a cinco anos. Outros acreditam que vai demorar um pouco mais.

Já é possível determinar o sequenciamento de DNA de um feto pela aquisição de células fetais via amniocentese ou pela biópsia de vilo corial, um trabalho com o tecido placentário. Mas estes procedimentos são invasivos e provocam um pequeno risco de indução de aborto.

Para casais preocupados em transmitir uma doença genética, também é possível usar fertilização in vitro e ter um embrião testado geneticamente antes de seu implante no útero. Mas a técnica descrita na pesquisa da Universidade de Washington não requer células completas do feto e tornaria o teste de DNA mais fácil e menos arriscado.

— Se esse tipo de experimento for adotado em uma base generalizada, acredito que deva ser necessariamente algo não-invasivo — disse Jay Shendure, professor associado de Ciências Genômicas da Universidade de Washington, que supervisionou a equipe de pesquisadores.

O genoma foi determinado por amostras de sangue obtidas com 18 semanas e meia de gravidez. Shendure, porém, afirmou que a técnica poderia provavelmente ser aplicada no primeiro trimestre de gestação, tão cedo, ou ainda mais, do que algumas técnicas invasivas.

O novo método aproveita-se da descoberta, feita nos anos 1990, de que fragmentos do DNA do feto podem ser encontrados no plasma sanguíneo de uma mulher grávida, provavelmente como resultado de células fetais morrendo e se dividindo.

Os fragmentos podem ser analisados geneticamente, desde que estes pedaços de DNA fetal sejam separados de um número muito maior, que vem da própria mãe.

A análise dos fragmentos fetais de DNA encontrados no sangue da mulher grávida já é usada em testes comerciais para saber o sexo do feto, a paternidade e se ele tem doenças genéticas. Mas reconstruir um genoma inteiro a partir de fragmentos de DNA é muito mais difícil.

FONTE: O GLOBO

GENOMA DO MELANOMA CONFIRMA QUE EXPOSIÇÃO AOS RAIOS ULTRAVIOLETA AUMENTA NÚMERO DE MUTAÇÕES

O sequenciamento do genoma completo do melanoma confirma que a exposição aos raios ultravioleta aumenta o número de mutações que originam a doença e revela um novo gene vinculado a ela, informa um estudo publicado na última quarta-feira (9) pela revista Nature.

O melanoma, uma forma agressiva e letal do câncer de pele, tem uma incidência cada vez maior no mundo, já que a cada ano se multiplica por dez o número de afetados.

"Nosso estudo oferece a primeira visão em alta resolução do mapa genético de um conjunto de melanomas metastáticos e demonstra o papel da radiação ultravioleta para produzir mutações relacionadas a esses tumores", explica em seu artigo Levi Garraway, pesquisador principal do estudo.

Sua equipe, formada por cientistas das universidades de Harvard e MIT (EUA), sequenciou o genoma completo de 25 melanomas metastáticos - aqueles que já se disseminaram a outra parte do corpo - e mediu o número de mutações genéticas em pacientes com diferentes níveis de exposição aos raios ultravioleta.

A porcentagem mais alta delas foi registrada em um paciente com melanoma com uma exposição crônica ao sol, enquanto era intermediária entre os pacientes que tinham recebido raios ultravioletas sobre tronco e extremidades e baixa entre aqueles que só o tinham tomado sobre braços e pernas.

Além desta conclusão, os pesquisadores identificaram um conjunto de mutações genéticas recorrentes que não tinham sido relacionadas antes com o melanoma e que afetam sobretudo o gene denominado PREX2.

Os cientistas estudaram este gene separadamente em 107 melanomas humanos e concluíram que o DNA foi alterado em 14% deles.

Estudos prévios tinham relacionado as mutações deste gene com a aparição do câncer de mama, mas esta é a primeira vez que se vincula ao melanoma.

Embora sua função no câncer de pele esteja ainda para ser determinada, a equipe de Garraway acredita que poderia ser responsável de acelerar a formação do tumor.

A pesquisa também revelou um "grande número" de mutações que afetam outros genes além do PREX2, ressaltou Garraway, e que conformam um "espectro de aberrações genéticas".

Descobrir o papel dessas mutações na aparição e desenvolvimento do melanoma permitiria novos avanços na compreensão da biologia dos tumores e na busca de tratamentos que se necessitam com urgência, concluiu Garraway.

FONTE: UOL

SEQUENCIAR GENOMA NÃO GARANTE PREVENÇÃO DE DOENÇAS

O sequenciamento do genoma, cujo barateamento tornou o procedimento acessível para um grande número de pessoas, não permite, ao contrário do que se esperava, prever o risco de muitas doenças, segundo um estudo americano feito com gêmeos.

"Não acreditamos que os exames de genoma poderão substituir as atuais estratégias de prevenção", concluiu o médico Bert Vogelstein, professor de cancerologia da faculdade de medicina da Universidade John Hopkins, em Baltimore (Maryland), um dos principais autores do estudo.

"Uma boa detecção, um diagnóstico precoce e estratégias de prevenção como não fumar e retirar cirurgicamente os tumores cancerosos no começo de seu desenvolvimento são as chaves para reduzir a mortalidade", insistiu.

Esta pesquisa, publicada na edição online da revista americana Science Transnational Medicine, foi apresentada na última segunda-feira (2) na conferência anual da Associação Americana para a Pesquisa sobre o Câncer, celebrada em Chicago.

Para este estudo, os pesquisadores usaram dados provenientes de 53.600 gêmeos idênticos na Suécia, Finlândia, Dinamarca e Noruega, assim como o registro de gêmeos americanos da Segunda Guerra Mundial da Academia de Ciências.

Estes dados ofereciam, ainda, informação sobre 24 doenças que os gêmeos podiam sofrer, a frequência e se um ou os dois acabaram por desenvolver a enfermidade.

Uma vez que os gêmeos idênticos compartilham o mesmo genoma, os pesquisadores puderam determinar até que ponto os genes podem prever um risco maior de padecer de uma doença em particular.

Mas por compartilhar exatamente os mesmos genes, não necessariamente enfrentam os mesmos riscos de desenvolver estas doenças, mostrou o modelo matemático utilizado pelos cientistas.

O estudo concluiu que a maior parte dos gêmeos tinham o mesmo risco genético de serem afetados pela maior parte das 24 doenças que o restante da população.

As doenças estudadas na pesquisa foram diferentes tipos de câncer, doenças autoimunes, cardiovasculares, neurológicas e vinculadas à obesidade, como a diabetes.

O estudo mostrou que o sequenciamento da totalidade do genoma poderia alertar a maioria dos indivíduos para o risco adquirido de desenvolver pelo menos uma doença, mas não funciona da mesma forma para a maioria das enfermidades mais complexas analisadas nesta pesquisa.

FONTE: UOL NOTÍCIAS