Fios de DNA poderão detectar mutações genéticas danosas

Os cientistas querem usar a capacidade das moléculas de DNA em funcionarem como biossensores elétricos para construir chips capazes de detectar mutações genéticas.
[Imagem: Barton Group]

Condutor de DNA

O que podem ter em comum um fio de cobre e uma molécula de DNA?

Fios são bons para conduzir eletricidade, mas são estruturas metálicas inertes.

O DNA, por seu lado, detentor dos códigos que regulam todos os seres vivos, consiste em moléculas microscópicas, orgânicas, e muito delicadas.

Contudo, em mais uma das surpresas que a natureza prega constantemente nos cientistas, eles agora descobriram que o corpo usa o DNA como uma espécie de "fio elétrico" para detectar erros e mutações que poderiam ter efeitos danosos para o organismo.

Biossensor elétrico

"O DNA é um fio muito frágil e muito especial," explicou a Dra. Jacqueline Barton, do Instituto de Tecnologia da Califórnia (EUA), durante uma apresentação na reunião anual da Sociedade Americana de Química.

"Você nunca irá iluminar sua casa usando fios de DNA, e ele não é robusto o suficiente para ser usado nos equipamentos eletrônicos. Mas essa fragilidade é exatamente o que torna o DNA tão bom como um biossensor elétrico para identificar danos genéticos," completou ela.

Ocorrem danos no DNA constantemente - por exemplo, quando você fica exposto tempo demais ao sol ou quando seus pulmões recebem uma carga de carcinogênicos dispersos no ar por um fumante ao seu lado.

As células têm um sistema natural de reparação que patrulha constantemente a arquitetura em formato de escada espiral do DNA.

Elas monitoram os 3 bilhões de pares de bases no DNA, detectando e consertando os danos causados por substâncias cancerígenas ou outras fontes.

DNA eletrônico

O que a Dra. Barton e seus colegas perceberam foi que, quimicamente, a arquitetura do DNA lembra os semicondutores usados para construir os transistores com que são feitos todos os equipamentos eletrônicos.

As bases do DNA são empilhadas umas sobre as outras, formando uma estrutura capaz de conduzir eletricidade - na verdade, alguns poucos elétrons, em comparação com um fio de cobre.

Assim, o sistema de detecção de erros pode funcionar de forma muito simples: quando um ou outro par de base do DNA se "desalinha", a estrutura não consegue mais conduzir os elétrons, anunciando que há um erro naquela molécula que precisa ser consertado.

As proteínas adequadas são acionadas e podem então fazer seu trabalho.

Chip de DNA

A equipe agora quer usar esse conhecimento para desenvolver "chips de DNA", dispositivos que usem essa condutividade natural das moléculas da vida, além de sua habilidade para se ligarem umas às outras de forma seletiva, para detectar mutações genéticas nocivas.

Se eles tiverem sucesso, os chips de DNA poderão ajudar a detectar riscos de doenças simplesmente medindo variações de corrente induzidas pelas mutações genéticas adquiridas de alguma forma ao longo da vida.