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Descoberta nova ferramenta para o estudo de genes

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Pesquisadores do estado do Texas, EUA, desenvolveram uma ferramenta computacional que ajuda os cientistas a estudarem unidades complexas de genes. Essas unidades são chamadas de “operons”, termo muito usado quando se trata de bactérias. A ferramenta, que permite a análise de muitos genomas baterianos de uma só vez, é mais exata do que métodos anteriores, porque, ao invés de predições estatísticas, são usados dados experimentais. A esperança dos que desenvolveram a ferramenta é a de que o método leve à compreensão dos mecanismos genéticos complexos associados ao funcionamento de uma célula.    O pesquisador e especialista em bioinformática, bioquímica e biofísica texano, Sing-Hoi Sze, destaca, há algum tempo, a importância do operon como motor no funcionamento das células e tem um fator determinante para o bom funcionamento do sistema celular. A melhor forma de estudá-lo, segundo Sze, é por meio das bactérias. A importância das implicações dessa nova ferramenta foi apresentada na Revista Genome, na qual os líderes do projeto, Sze e o bioinformático Qingwu Yang, relatam as interessantes implicações do referido trabalho.

O operon é um conjunto de genes encontrado nos procariontes – organismos unicelulares que não apresentam material genético delimitado por membrana. Esses genes encontram-se relacionados funcionalmente, são contíguos e controlados coordenadamente. Todos eles são expressos em apenas um RNA mensageiro, ou seja, o operon é constituído pelo promotor, pelo operador e pelos genes estruturais. Em organismos superiores como os seres humanos, há geralmente um promotor específico que controla cada gene separadamente. Entretanto, o genoma bacteriano é compacto, visto que há muitos genes aglomerados e controlados pelo mesmo promotor. Este conjunto de genes é chamado de operon.

O estudo aponta que espécies diferentes de bactérias têm genes similares, contudo, seus genes não podem ter o mesmo teste padrão de disposição ou de aglomeração, tendo em vista que seus operons podem funcionar diferentemente. Os cientistas querem compreender como os operons estão organizados e como funcionam em diferentes espécies de bactéria. Devido a fatores temporais e financeiros, os pesquisadores não puderam estudar detalhadamente o genoma de todas as milhares de espécies de bactérias. Assim, verificou-se a necessidade de uma ferramenta computacional para ajudar a prever onde os conjuntos de genes, que são similares entre si, se encontram em diferentes espécies de bactérias. Os pesquisadores usaram a bactéria Escherichia Coli, que serviu como organismo modelo.

Sze e Yang iniciaram a pesquisa com um operon conhecido e experimentalmente validado de E. Coli e procuraram, posteriormente, espécies de bactérias com genes relacionados aos encontrados no operon do organismo pré-selecionado. Uma vez que a ferramenta encontrou genes relacionados em diferentes bactérias, verificou-se então se haveria uma aglomeração significante desses genes. 

Dessa forma, usando a ferramenta de Sze e de Yang, os pesquisadores podem facilmente localizar agrupamentos secundários de genes em bactérias diferentes da E. Coli e verificar se estão organizados de forma similar como um dos operons da bactéria modelo. 

A nova ferramenta é uma melhoria em métodos precedentes, pois é uma nova forma de analisar simultaneamente muitos genomas bacterianos. É mais fiel do que outros métodos, visto que os pesquisadores simplesmente usavam um modelo estatístico para prever a posição de um operon em um genoma bacteriano. Sze e Yang, entretanto, mostram que é mais exato partir de um operon conhecido e experimentalmente validado de E. Coli para encontrar operons similares em outras bactérias. Estima-se que, por meio dessa pesquisa, serão disponibilizadas novas e múltiplas aplicações para o diagnóstico microbiológico, para a identificação de doenças provocadas por bactérias e para outras áreas da ciência.

  
10/07/2008
 

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