Nova ferramenta permite que o RNA seja programado para se adaptar a qualquer sequência genômica desejada. Pesquisa foi publicada nesta quarta-feira (26) na revista científica Nature. Mecanismo de recombinase de ponte descoberto pelos pesquisadores pode contribuir para a evolução das técnicas de edição genética.
Visual Science
Um novo estudo de pesquisadores do Arc Institute, na Califórnia, promete revolucionar as ferramentas de edição genética. A pesquisa, publicada nesta quarta-feira (26) na revista científica Nature, aponta a descoberta do mecanismo chamado de recombinase de ponte, uma forma mais precisa e eficiente para reorganizar o DNA de maneira programável.
🧬Antes de compreender o achado, é preciso contextualizar que as recombinases são enzimas responsáveis pela recombinação genética.
No estudo, foi descoberta a primeira recombinase de DNA que usa um RNA não-codificante para a seleção específica de sequência de moléculas de DNA doadoras e alvos.
Ou seja, o chamado RNA de ponte é um tipo de RNA programável, que permite que se especifique qualquer sequência genômica desejada e qualquer molécula de DNA a ser inserida.
De acordo com Patrick Hsu, autor sênior do estudo e pesquisador principal do Arc Institute, o sistema a de RNA de ponte é um mecanismo novo e pode ser fundamental para a programação genética.
A recombinação de ponte pode modificar totalmente o material genético por meio de inserção, excisão e inversão, sendo uma alternativa ao Crispr, comenta.
👉O Crispr é uma espécie de tesoura genética, que permite à ciência mudar parte do código genético de uma célula. Com essa tesoura, é possível, por exemplo, cortar uma parte específica do DNA, fazendo com que a célula produza ou não determinadas proteínas. As duas cientistas que desenvolveram o Crispr receberam o Prêmio Nobel de Química 2020.
RNA programável
O sistema de recombinação de pontes surgiu a partir de elementos de sequência de inserção (IS110), um dos inúmeros elementos transponíveis que se cortam e colam para se mover dentro e entre genomas.
Os elementos IS110 consistem apenas de um gene que codifica a enzima recombinase, além de segmentos de DNA.
Os pesquisadores descobriram que, quando o IS110 é extraído de um genoma, as extremidades não-codificantes do DNA se unem para produzir uma molécula de RNA – o RNA de ponte.
Patrick Hsu, Nick Perry e Matt Durran, pesquisadores do Arc Institute que descobriram a recombinação de ponte.
Ray Rudolph
Esse RNA se dobra em dois loops, um que se liga ao IS100 e outros que se liga ao DNA onde o elemento vai ser inserido.
Cada loop RNA de ponte é programável de forma independente, permitindo que sejam misturadas e combinadas quaisquer sequências de DNA alvo e doador de interesse.
É como se o RNA de ponte fosse um adaptador de energia universal que torna do IS110 compatível com qualquer tomada, compara Nicholas Perry, aluno de pós-graduação e coautor do estudo.
Assim, a técnica permite a inserção de qualquer carga genética desejada, como uma cópia funcional de um gene que causa algum tipo de doença, por exemplo.
Evolução da edição genética
Segundo os pesquisadores, com maior exploração e desenvolvimento, o mecanismo de ponte promete inaugurar a terceira geração de ferramentas de edição genética guiadas por RNA.
A técnica deve expandir os já conhecidos procedimentos de corte de DNA e RNA de Crispr e interferência de RNA, dando lugar a um mecanismo unificado de recombinação de DNA programável.
A capacidade de reorganizar de forma programada quaisquer duas moléculas de DNA abre portas para avanços no design do genoma, ressalta Matthew Durrant, coautor do estudo.
Entenda o que é o Crispr
