CIÊNCIA
Cientistas conseguem recriar genoma de mamute
Equipe internacional de pesquisadores reconstituiu DNA completo a partir de amostras de animal preservado no gelo há 52 mil anos
Última atualização: 12/07/2024 11:24
Uma equipe internacional de pesquisa montou o genoma e as estruturas cromossômicas 3D de um mamute lanoso de 52 mil anos - a primeira vez que isso foi feito para qualquer amostra de DNA antigo. Os cromossomos fossilizados fornecem informações sobre como o genoma do mamute estava organizado dentro de suas células vivas e quais genes estavam ativos no tecido da pele do qual o DNA foi extraído. Isso foi possível porque o mamute congelou logo após sua morte e seu DNA foi preservado em um estado semelhante ao vidro. Os resultados são apresentados em 11 de julho na revista científica Cell.
O mamute foi um mamífero gigante peludo que é um antepassado dos elefantes atuais. Acredita-se que os mamutes pudessem ter uma altura de até 4 metros e peso de até 9 ou 10 toneladas, enquanto os elefantes atuais têm de 2,5 a 3,3 metros e peso de 3 a 7 toneladas. Na cultura popular, os mamutes estão associados à pré-história. Já inclusive fizeram sucesso no cinema, nas animações A Era do Gelo, da DreamWorks. O fascínio por esses animais atraiu interesse para o trabalho científico no seu DNA.
"Este é um novo tipo de fóssil, e sua escala é muito maior do que a de fragmentos individuais de DNA antigo - um milhão de vezes mais sequência", diz Erez Lieberman Aiden, diretor do Centro de Arquitetura do Genoma da Baylor College of Medicine, no Texas, EUA. "Também é a primeira vez que um cariótipo de qualquer tipo é determinado para uma amostra antiga."
Técnica promissora
Conhecer a arquitetura tridimensional de um genoma fornece muitas informações adicionais além de sua sequência, mas a maioria das amostras de DNA antigo consiste em fragmentos de DNA muito pequenos e embaralhados. Baseado no trabalho de mapeamento da estrutura 3D do genoma humano, Aiden pensou que se a amostra correta de DNA antigo pudesse ser encontrada - uma com a organização 3D dos fragmentos ainda intacta - seria possível usar as mesmas estratégias para montar genomas antigos.
Os pesquisadores testaram dezenas de amostras ao longo de cinco anos antes de chegar a um mamute lanoso excepcionalmente bem preservado que foi escavado no nordeste da Sibéria em 2018. "Acreditamos que ele congelou seco espontaneamente logo após sua morte", diz Olga Dudchenko, do Centro de Arquitetura do Genoma da Baylor College of Medicine. "A arquitetura nuclear em uma amostra desidratada pode sobreviver por um período de tempo incrivelmente longo."
Para reconstruir a arquitetura genômica do mamute, os pesquisadores extraíram DNA de uma amostra de pele retirada atrás da orelha do animal. Eles usaram um método chamado Hi-C que permite detectar quais seções de DNA provavelmente estão em proximidade espacial próxima e interagem umas com as outras em seu estado natural no núcleo.
"Imagine que você tem um quebra-cabeça com três bilhões de peças, mas não tem a imagem do quebra-cabeça final para trabalhar", explica Marc A. Marti-Renom, pesquisador genômico estrutural do Centre Nacional d'Anàlisi Genòmica (CNAG) e do Centro de Regulação Genômica (CRG) em Barcelona, Espanha. "O Hi-C permite ter uma aproximação dessa imagem antes de começar a montar as peças do quebra-cabeça."
Em seguida, os cientistas combinaram as informações físicas da análise Hi-C com o sequenciamento de DNA para identificar as seções de DNA interativas e criar um mapa ordenado do genoma do mamute, usando os genomas dos elefantes atuais como modelo. A análise revelou que os mamutes lanosos tinham 28 cromossomos - o mesmo número de elefantes asiáticos e africanos atuais.
Trazer o mamute de volta?
"Pela primeira vez, temos um tecido de mamute lanoso para o qual sabemos aproximadamente quais genes estavam ligados e quais genes estavam desligados", diz Marti-Renom. Embora o método usado neste estudo dependa de fósseis excepcionalmente bem preservados, os pesquisadores estão otimistas de que ele possa ser usado para estudar outras amostras de DNA antigo, bem como espécimes de museu preservados mais recentemente.
Para os mamutes, as próximas etapas incluiriam examinar os padrões epigenéticos de outros tecidos. "Esses resultados têm consequências óbvias para os esforços contemporâneos voltados para a desextinção do mamute lanoso", diz M. Thomas Gilbert, paleogenético da Universidade de Copenhagen e da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia.
A chamada desextinção, ou de-extinction em inglês é a ideia de trazer de volta à vida uma espécie que tenha sido extinta. Por enquanto, trata-se de um conceito teórico, embora existam linhas de pesquisa que já se dedicam ao assunto. O mamute tem sido apontado com um dos principais candidatos para desextinção, porque é um parente próximo de animais que ainda existem (os elefantes), que poderiam ser empregados para a criação de híbridos ou para gestação. Ainda assim, ainda há um longo trabalho científico e tecnológico necessário. Também há uma discussão ética, porque nem todos acham uma boa ideia reintroduzir espécies no ecossistema.
(Com informações de Science Daily)