Identificado o genoma do ouriço-do-mar

Uma equipe internacional e multidisciplinar identificou 23.300 genes feitos de 814 milhões de bases nitrogenadas do DNA de ouriço-do-mar (Strongylocentrotus purpuratus), e verificaram que os seres humanos compartilham de 7.077 genes com esses ouriços. Isto faz da criatura uma espécie geneticamente mais próxima ao homem do que a mosca de fruta ou a minhoca; organismos modelo mais extensamente estudados. Os resultados do projeto financiado pela National Science Foundation Brown University e National Institutes of Health foram publicados em seis artigos na Science.    Outras surpresas do projeto: os ouriços-do-mar têm o sistema imunológico mais sofisticado de todos os animais estudados até o presente. Estes seres carregam os genes associados a muitas doenças humanas, tais como a distrofia muscular e a doença de Huntington. Os Ouriços-do-mar têm também os genes associados com o paladar, olfato, audição e equilíbrio.

Estes animais com ausência de olhos podem detectar a luz através de seus pés. Os cientistas encontraram genes associados com a visão; genes que são ativados na base de seus tubos - projeções nos escudos do animal que lhes ajudam a se mover e a se alimentar. “Ninguém imaginava que os ouriços-do-mar possuíssem um gene tão robusto para se ajustar a percepção visual,” disse Gary Wessel, professor de biologia da Brown University e membro do Consórcio do Genoma Ouriço-do-Mar.

Como parte do sequenciamento do projeto Wessel conduziu o grupo de cientistas que estudaram centenas dos milhares das letras do código genético, e identificaram os genes responsáveis pela reprodução do ouriço-do-mar. O Departamento de Biologia Molecular, Celular e Bioquímica da Universidade possui um dos laboratórios mais avançados de ouriço-do-mar, usando os animais para estudar a fertilização e o desenvolvimento nos seres humanos.    Os ouriços-do-mar são organismos ideais para compreender a atividade biológica que ocorre depois que o esperma e o ovo se fundem. Em apenas um mês, um embrião produz milhares das células que dão forma a todos os órgãos principais como a cabeça, o torso e os membros. A utilidade do ouriço-do-mar como um sistema modelo para a biologia de desenvolvimento era uma razão chave para a seqüência do seu genoma. “Temos aprendido muito com eles, desde os gêmeos idênticos até aos procedimentos in vitro de fertilização” sublinhou Wessel. “Com um mapa completo de DNA do ouriço-do-mar, podemos agora aprender mais facilmente como cada processo funciona durante o desenvolvimento humano.”

Sorin Istrail, professor e diretor do Centro Computacional de Biologia Molecular, é também um dos membros do Projeto de Sequenciamento do Genoma do Ouriço-do-Mar. Istrail fez parte da equipe da Celera Genomics, companhia do genoma humano. Seus resultados em forma de mapas, chamados de transcriptoma, representa de forma experimental cada molécula do RNA mensageiro presente em células embrionárias. Esta informação ilustra quais os genes que são ativados, ou expressos, durante os primeiros dois dias do desenvolvimento. O grupo determinou que pelo menos 11.000 a 12.000 genes - ou aproximadamente metade de genes de todo o animal - estão expressos neste estágio. “Esta informação pode dizer aos biólogos que genes trabalham durante o desenvolvimento, envelhecimento, na saúde e durante a doença.”

Nenhum mapa de transcriptoma terminou tão rapidamente como para esta espécie. Isto porque Istrail e outros pesquisadores na equipe de transcrição usaram o genoma completo pela técnica de “tiling array", feito pela NASA. O Array permitiu introduzir 500.000 fragmentos de DNA em 500.000 num certo tempo para determinar quantos são copiados pelo RNA mensageiro. Os transcriptomas, mapas de alta resolução, ajudam cientistas a identificar mais rapidamente os genes para projetos de sequenciamento. “Agora que temos o genoma e o mapa do transcriptoma, podemos começar a decifrar este código, que revelará algumas questões sobre a genética e evolução humana”.

03/01/2007