Periodicidade do genoma não se deve à seleção natural, dizem cientistas

A molécula de DNA, formada por uma hélice dupla, enrola-se duas vezes em torno de duas moléculas de histona, formando assim os nucleossomas. As regiões rosa indicam uma maior quantidade de pares de base adenina/timina.
[Imagem: Iris Joval Granollers]

Periodicidade do genoma

Desde que a sequência do genoma humano - e de muito outros organismos - se tornou conhecida, alguns pesquisadores observaram uma marcante periodicidade na proporção de pares de bases compreendendo adenina (A) e timina (T). De fato, a proporção de pares A/T é maior a cada 10 pares de bases. Essa periodicidade tem sido associada à forma como o DNA envolve os nucleossomos, a forma mais simples de compactação do DNA, na qual ele envolve proteínas chamadas histonas, e que também está envolvido na transmissão da informação epigenética.

A explicação dada pelos cientistas até agora era que a seleção natural teria favorecido o aparecimento de bases A/T porque essas bases dariam um maior grau de flexibilidade à estrutura do DNA, permitindo que a molécula se enrolasse em torno das histonas para formar os nucleossomos.

Cientistas do Instituto de Pesquisa em Biomedicina de Barcelona (Espanha) descobriram agora que a seleção natural não está envolvida nessa periodicidade intrigante, encontrada na sequência dos genomas de virtualmente todos os seres vivos, da levedura aos humanos.

"Ao examinar a distribuição da mutação ao longo dos genomas em regiões nas quais nós descartamos a presença da seleção [natural], encontramos uma marcada periodicidade de 10 pares de bases no DNA que faz parte dos nucleossomos," explica o pesquisador Oriol Pich, membro da equipe.

Não é seleção natural

A periodicidade das mutações ocorre porque a estrutura do DNA empacotado dentro do nucleossomo favorece o surgimento de regiões propensas a danos e reparos. Consequentemente, essas regiões são mais suscetíveis a mutações. Ou seja, essa repetição é resultado de um processo de reparação do DNA.

Os pesquisadores demonstraram que os danos no DNA e os processos de reparo são influenciados pela orientação da estrutura do DNA quando esta molécula é empacotada dentro do núcleo da célula, favorecendo assim uma certa composição com uma natureza periódica nos genomas eucarióticos.

"A resposta que fornecemos permite compreender melhor por que nosso genoma e o de outras espécies se desenvolveram naquilo que são hoje," disse a professora Núria López Bigas, coordenadora do estudo.

Para confirmar sua hipótese, os pesquisadores voltaram sua atenção para as mutações que são passadas de uma geração para outra, tanto em humanos quanto em plantas. Eles descobriram que essas mutações hereditárias também se acumulam a cada 10 pares de bases.

Importância para o câncer

Os resultados deste estudo não são apenas um avanço em relação à compreensão atual do genoma humano, mas também explicam como os tumores adquirem mutações. Este conhecimento é relevante para identificar mutações que são relevantes para o desenvolvimento do câncer.

"Estamos realmente muito satisfeitos em fornecer à comunidade científica essa explicação alternativa em relação à periodicidade," escreveram Pich e Bigas. "É um conhecimento básico derivado da pesquisa orientada pela curiosidade que nos permite alcançar uma melhor compreensão da natureza".

O estudo foi publicado na revista Cell.