Estudo revela como as células evoluem quando a replicação do seu genoma é perturbada

Os organismos evoluem ao longo do tempo, adquirindo mutações que lhes permitem adaptar-se ao ambiente e aos desafios ao seu redor. No entanto, nem todos os fatores que influenciam a resposta evolutiva dos organismos são conhecidos.

Marco Fumasoni, investigador principal do Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), dedica-se a esta questão, estudando de que forma as células se adaptam evolutivamente a perturbações em processos celulares envolvidos na manutenção do genoma. O mais recente trabalho do investigador do IGC, iniciado no pós-doutoramento que realizou no laboratório de Andrew Murray, nos Estados Unidos, foi agora publicado na PLOS GENETICS.

A replicação do DNA, processo através do qual a informação genética é duplicada, é vital para as células, especialmente quando estas precisam de se dividir. No entanto, a replicação do DNA pode ser afetada por vários aspetos endógenos ou ambientais. Estudos anteriores desenvolvidos por Fumasoni e Murray na Universidade de Harvard, demonstraram que, em resposta a estas perturbações, a levedura Saccharomyces cerevisiae adapta-se adquirindo mutações que interferem com três aspetos essenciais da sua biologia: a replicação da informação genética, a resposta a danos no DNA, e a coesão entre cópias do mesmo cromossoma (cromatídeos irmãos).

Mais recentemente, para compreender se estas trajetórias de evolução eram influenciadas por características do genoma dos organismos, os investigadores submeteram diferentes estirpes desta levedura, com diferentes conjuntos de cromossomas (ploidia) e diferentes capacidades de reparação do DNA (capacidade de recombinação), a uma perturbação na replicação, que afeta a capacidade de síntese de DNA e que causa danos no material genético.

Embora as diferentes estirpes tenham adquirido diferentes mutações em resposta à mesma perturbação, todas as alterações adaptativas ocorreram em vias associadas à estabilidade genómica. Neste estudo publicado na PLOS GENETICS, os autores sugerem que existe uma resposta evolutiva universal às perturbações na replicação do DNA, sendo que a maior diferença, ditada pelas caraterísticas genómicas das células, é a forma como essa resposta é implementada, ou seja, os genes que sofrem mutações adaptativas.

Este estudo veio expandir o conhecimento acerca da adaptação evolutiva das células em resposta a perturbações em processos essenciais. A compreensão destes processos evolutivos é particularmente importante para melhorar a nossa capacidade de prever respostas adaptativas semelhantes, por exemplo, em células cancerígenas, em que perturbações na replicação do DNA são frequentes.

Os organismos evoluem ao longo do tempo, adquirindo mutações que lhes permitem adaptar-se ao ambiente e aos desafios ao seu redor. No entanto, nem todos os fatores que influenciam a resposta evolutiva dos organismos são conhecidos.

 

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