Um pequeno animal encontrado em musgos e líquens chamou a atenção de cientistas por apresentar uma capacidade de reparação do DNA que, segundo os pesquisadores, nunca havia sido documentada em outro organismo. A espécie Adineta vaga, um rotífero bdeloide, consegue reproduzir-se mesmo depois de ter os cromossomos fragmentados por radiação e continuar o reparo do material genético nas gerações seguintes.Continua após a publicidadeA descoberta surgiu depois que pesquisadores expuseram exemplares da espécie à radiação e acompanharam o material genético de seus descendentes. O estudo revelou que fragmentos de cromossomos danificados permaneciam nas células e que o DNA perdido era gradualmente reconstruído ao longo de sucessivas gerações. Os resultados foram publicados na revista Science Advances.
Cromossomos podem continuar funcionais mesmo fragmentadosOs pesquisadores expuseram A. vaga a doses de radiação de prótons de 100, 250 e 500 grays. As doses foram estimadas como suficientes para provocar cerca de 88, 220 e 440 quebras de DNA de dupla fita, respectivamente. Na maior dose, um único cromossomo podia ser fragmentado em até 30 a 50 pedaços.Em condições comuns, uma fragmentação desse tipo representa um problema durante a divisão celular. Isso ocorre porque os cromossomos dependem de uma região chamada centrômero para garantir que o material genético seja distribuído às novas células.No caso dos rotíferos bdeloides, porém, os pesquisadores identificaram uma estrutura chamada holocêntrica. Nela, componentes estruturais importantes do centrômero estão distribuídos por diferentes regiões do cromossomo. Dessa forma, fragmentos que ainda possuem esses componentes podem ser segregados durante a divisão celular e permanecer nas células das gerações seguintes.Reparo do DNA continua entre as geraçõesA segunda parte do mecanismo envolve o fato de A. vaga possuir um genoma diploide. Seus cromossomos aparecem em pares de homólogos, que carregam os mesmos genes nas mesmas posições, embora possam apresentar versões diferentes desses genes.Mesmo reproduzindo-se de forma assexuada, a espécie mantém uma forma incomum de meiose na qual esses cromossomos homólogos se emparelham. Quando uma extremidade do DNA é quebrada, ela pode encontrar a região correspondente no cromossomo homólogo preservado e utilizá-la como modelo para reconstrução da sequência perdida.
Os cientistas deram ao mecanismo o nome de break-induced homologous extension repair (BIHER). Quando o dano é muito extenso, o processo pode exigir várias rodadas de reparo, realizadas por diferentes gerações de rotíferos.
Ilustração representa uma molécula de DNA com uma quebra em sua estrutura – Imagem: Anusorn Nakdee / ShutterstockSegundo os resultados, esse mecanismo repetitivo pode eventualmente restaurar a estrutura original de um cromossomo quebrado. Algumas deleções chegaram a ser completamente eliminadas depois de determinado número de gerações, indicando que sequências ausentes podem ser recuperadas progressivamente ao longo do tempo.Resistência pode estar ligada à dessecaçãoA resistência à radiação de A. vaga provavelmente não surgiu especificamente como resposta à radiação. Os rotíferos bdeloides vivem em ambientes como musgos e líquens, que podem passar longos períodos secos antes de voltarem a ficar úmidos.Continua após a publicidadePara sobreviver, esses animais entram em um estado de quase completa dessecação. O problema é que a perda extrema de água também pode provocar danos ao DNA semelhantes aos causados pela radiação ionizante, incluindo quebras de dupla fita capazes de fragmentar cromossomos.Os pesquisadores agora querem entender melhor a maquinaria molecular responsável pelo reparo e descobrir se estratégias semelhantes existem em outros organismos. A equipe também investiga o que acontece quando os dois cromossomos homólogos sofrem uma quebra no mesmo local, situação em que o modelo intacto normalmente utilizado pelo BIHER não estaria disponível.
Ana Luiza Figueiredo
Ana Figueiredo é editora de tecnologia do Olhar Digital. É formada em Jornalismo pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU).
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