A capacidade de manipular os genes de organismos vivos tem se expandido dramaticamente nos últimos anos. Agora, os pesquisadores estão um passo mais perto de construir genomas do zero, após a revelação de uma cepa de levedura com mais de 50% de DNA sintético.
Desde 2006, um consórcio internacional de pesquisadores chamado Synthetic Yeast Genome Project (Projeto do Genoma Sintético de Levedura, em tradução livre) tem tentado reescrever todo o genoma da levedura de cerveja. O organismo é um alvo atrativo por ser um eucarioto, assim como nós, e também é amplamente utilizado na indústria de biotecnologia para produzir biocombustíveis, produtos farmacêuticos e outros produtos químicos de alto valor.
Enquanto os pesquisadores já reescreveram genomas de vírus e bactérias anteriormente, a levedura é mais desafiadora devido ao seu DNA estar dividido em 16 cromossomos. Para acelerar o progresso, os grupos de pesquisa envolvidos concentraram-se em reescrever cada cromossomo separadamente antes de tentar combiná-los.
A equipe agora conseguiu sintetizar novas versões de todos os 16 cromossomos e criou um cromossomo totalmente novo. Em uma série de artigos nas revistas científicas Cell e Cell Genomics, a equipe também relata a bem-sucedida combinação de sete desses cromossomos sintéticos, além de um fragmento de outro, em uma única célula. Ao todo, eles representam mais de 50% do DNA da célula.
Nossa motivação é entender os princípios fundamentais do genoma, construindo genomas sintéticos. A equipe reescreveu o sistema operacional da levedura em brotamento, abrindo uma nova era na biologia de engenharia — passando de ajustar um punhado de genes para o design e construção de genomas inteiros.
Os cromossomos sintéticos são notavelmente diferentes dos da levedura normal. Os pesquisadores removeram quantidades consideráveis de “DNA lixo” que é repetitivo e não codifica proteínas específicas. Em particular, eles cortaram trechos de DNA conhecidos como transpósons, que podem naturalmente recombinar de maneiras imprevisíveis, para melhorar a estabilidade do genoma.
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