DNA barcoding

Em 250 anos de prática taxonômica os cientistas descreveram cerca de 1,7 milhão de espécies de seres vivos. Mas estima-se que cerca de 87% das espécies existentes ainda são completamente desconhecidas, de acordo com o professor Cláudio Oliveira, do Instituto de Biociências da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Botucatu.

Segundo ele, o Brasil está contribuindo para diminuir essa imensa lacuna do conhecimento com o uso da técnica de DNA barcoding – ou código de barras de DNA – que vem se estabelecendo como um padrão global para a identificação de espécies biológicas.

Durante o 7º Simpósio do Programa BIOTA-FAPESP, realizado na semana passada em São Carlos (SP), Oliveira afirmou que, utilizando a técnica de DNA barcoding, a Rede de Pesquisa de Identificação Molecular da Biodiversidade Brasileira (BR-BoL) deverá catalogar 120 mil exemplares de 24 mil espécies em quatro anos.

A rede, coordenada por Oliveira, tem financiamento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e integra o projeto internacional Barcode of Life (“Código de Barras da Vida, ou iBOL, na sigla em inglês), iniciado em 2004. Os dados coletados são inseridos na base de dados Barcode of Life Data Systems (Bold, na sigla em inglês).

“O objetivo é que, em quatro anos, sejam catalogados 120 mil exemplares na base Bold. Nossa estimativa é que isso corresponda a cerca de 10% da biodiversidade brasileira”, disse Oliveira.

Segundo ele, atualmente são conhecidas – isto é, possuem nome científico – cerca de 50 mil espécies de vertebrados, 800 mil espécies de insetos, 200 mil espécies de plantas com flores. Mas os números das espécies desconhecidas são muito mais impressionantes.

“Estima-se que o número de espécies ignoradas seja da ordem de 10 vezes o número das espécies identificadas taxonomicamente. Os vertebrados são até bem conhecidos: calcula-se que a taxa de desconhecimento seja de apenas 7%. Mas essa taxa é de 15% para as plantas, 65% para moluscos, 80% para protozoários, 90% para insetos e 99% para bactérias, por exemplo. Por isso é fundamental ter um método simples e eficaz de identificação, como o DNA barcoding”, afirmou.

A base Bold tem catalogadas, atualmente, mais de 106 mil espécies descritas em mais de 1,2 milhão de registros de código de barras. O processo é rápido, já que começou há apenas cinco anos. Mas a principal característica é a confiabilidade: com a técnica, os cientistas têm mais de 90% de chance de identificar com precisão as espécies.

“A base Bold preza muito pela qualidade dos dados. Para cada indivíduo há duas páginas de informação e não se trata de informação estática. Se identificamos uma sequência idêntica à que está na base, mas verificamos que o organismo é outro, podemos fazer reparos nos dados. Assim, o crescimento da base de dados apura sua qualidade progressivamente”, disse Oliveira

Erro histórico corrigido

Durante o evento, que foi realizado em conjunto com a 7ª Reunião de Avaliação do Programa BIOTA-FAPESP e a Reunião de Avaliação do BIOprospecTA, Oliveira apresentou uma conferência sobre a aplicação do DNA Barcoding no estudo comparativo de faunas.

Ele descreveu um estudo realizado por seu grupo que, graças à técnica do DNA barcoding, foi capaz de revelar e corrigir um erro taxonômico histórico. Em artigo publicado na revista Zootaxa, os cientistas revelaram que existiam dois nomes para uma única espécie de tainha.

O projeto “Filogeografia das espécies de tainha Mugil liza e Mugil platanus, tem apoio da FAPESP na modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular.

“A espécie Mugil liza foi identificada em 1836 em Maracaibo, na Venezuela. Em 1880 foi identificada a suposta espécie Mugil platanus, em Buenos Aires, na Argentina. Mas no DNA barcoding, as espécies diferentes de tainha apresentam uma distância genética de quase 20%. Entre a liza e a platanus havia uma distância genética de apenas 0,2%”, explicou o pesquisador.

Antes do estudo, considerava-se que a tainha encontrada entre a Venezuela e Cabo Frio (RJ) era Mugil liza e, dali até a Argentina, o Mugil platanus. Ambas apresentavam, de fato, algumas diferenças morfológicas.

“A análise genética mostrou que as diferenças eram um polimorfismo ocasionado pela variação da temperatura da água. Essa diferença não tem validade do ponto de vista taxonômico. Trata-se de uma única espécie distribuída no Oceano Atlântico em toda a América do Sul. Em 2010, descrevemos a espécie com seu verdadeiro nome: Mugil liza”, disse Oliveira.

O cientista também coordena o Projeto Temático “Biodiversidade e relações filogenéticas dos gêneros Astyanax, Hemigrammus, Hyphessobrycon e Moenkhausia”, financiado pela FAPESP.

Fonte: Agencia FAPESP

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Genes do Envelhescimento

Diferentemente de uma célula sadia, a cancerígena não entra em senescência, ou seja, não envelhece. Uma nova pesquisa, com resultados publicados nesta sexta-feira (1º/7) na revista Science, identificou dois genes que estão envolvidos nessa maior durabilidade das células cancerígenas.

O estudo foi feito por cientistas nos Estados Unidos em parceria com duas cientistas brasileiras: a pesquisadora Sueli Mieko Oba-Shinjo e a professora Suely Kazue Nagahashi Marie, do Departamento de Neurologia da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FMUSP).

O envelhecimento celular é determinado pelo mecanismo molecular caracterizado pelo encurtamento do telômero – parte da sequência de DNA que protege as extremidades dos cromossomos.

Nesse mecanismo, os telômeros ativam a enzima telomerase, que provoca seu encurtamento. Mas isso não ocorre em células cancerígenas, uma vez que elas não produzem essa enzima.

O estudo revela uma nova via em células cancerígenas – independente da telomerase – para a manutenção do comprimento do telômero.

O trabalho identificou, por meio de uma técnica de marcação histológica molecular chamada “hibridização in-situ com marcadores fluorescentes específicos de telômeros” (FISH, em inglês), dois genes encontrados com alta frequência em tumores, denominados ATRX e DAXX. Esses genes são responsáveis por manter o comprimento dos telômeros, evitando o envelhecimento das células cancerígenas.

“Alguns dos mecanismos das células cancerosas são o aumento da proliferação, da migração e a ausência da apoptose [morte celular programada ou renovação celular]”, disse Marie à Agência FAPESP.

Segundo ela, nos genes ATRX e DAXX foram detectadas mutações – por sequenciamento ou por imunomarcação – em alguns tipos de câncer. “Todos os genes com uma grande alteração na sequência tinham o telômero mais preservado, o que justifica um dos mecanismos do processo de câncer”, contou.

Essa mutação foi detectada pela primeira vez em carcinomas de pâncreas, como descreve o artigo na Science. Mas o grupo também identificou a mutação em outros 447 tipos de câncer, entre deles o glioblastoma multiforme – tumor maligno que ataca o sistema nervoso central e atinge tanto crianças como adultos – e o oligodendroglioma – que também ataca o sistema nervoso e tem origem na célula oligodendroglial.

Para os pesquisadores, o objetivo a ser atingido com esses marcadores é o de detectar a doença o quanto antes para que seja possível evitar o crescimento do tumor sólido.

“Essas são mutações genéticas que só existem nos tumores. Se conseguirmos rastreá-las durante a evolução do paciente será possível saber, precocemente, se o tumor voltou ou se está crescendo”, disse Marie. Esse conhecimento poderá ser aplicado em novas terapias contra o câncer.

O estudo foi liderado por cientistas do Departamento de Patologia do Johns Hopkins Medical Institutions, em Baltimore.

Projeto Temático

Marie atua há mais de dez anos na área de genômica e coordenou diversos projetos de pesquisa apoiados pela FAPESP, entre eles o Temático recém- concluído "Procura de marcadores moleculares relacionados ao diagnóstico e prognóstico de tumores do sistema nervoso central".

O artigo que acaba de sair na Science é a terceira publicação na revista resultante de trabalhos desenvolvidos pela rede de pesquisas criada a partir do Projeto Temático e que envolve, no Brasil, além do Departamento de Neurologia da FMUSP, o Hospital do Câncer, em Barretos, a Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e a USP de Ribeirão Preto.

Os artigos Integrated Genomic Analysis of Human Glioblastoma Multiform, de 26 de setembro de 2008 (doi: 10.1126/science.1164382), e The Genetic Landscape of the Childhood Cancer Medulloblastoma, de 28 de janeiro de 2011 (doi: 10.1126/science.1198056), descrevem os resultados obtidos pelas pesquisas do grupo com a identificação de marcadores para o diagnóstico precoce de câncer, realizadas em colaboração com instituições nos Estados Unidos.

O novo artigo, Altered Telomeres in Tumors with ATRX and DAXX Mutations (doi: 10.1126/science.1207313), de Sueli Mieko Oba-Shinjo, Suely Kazue Nagahashi Marie e outros, pode ser lido na revista Science.

Fonte: Agencia FAPESP

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