ALÉM DOS GENES: CENTRÍOLOS SÃO PORTADORES DE INFORMAÇÃO BIOLÓGICA?

Os cientistas descobriram que certas estruturas celulares, os centríolos, podem atuar como portadores de informação ao longo de gerações de células. A descoberta levanta a possibilidade de que a transmissão de informação biológica pode envolver mais do que apenas a genes. Centríolos podem realmente ser portadores de informação, que detém profundas implicações para a biologia e tratamento da doença.

Micrografia eletrônica de um centríolo. Crédito: © Pierre Gonczy / EPFL

Micrografia eletrônica de um centríolo.
Crédito: © Pierre Gonczy / EPFL

Centríolos são estruturas em forma de barril dentro das células, constituídas de várias proteínas. Eles são atualmente o foco de muitas pesquisas, uma vez que mutações na informação nas proteínas que os compõem podem causar uma ampla gama de doenças, incluindo anormalidades do desenvolvimento, condições respiratórias, esterilidade masculina e câncer. Na publicação na revista Cell Research Nature, os cientistas da EPFL mostram que os centríolos originais de um óvulo fertilizado, que só vêm do pai, persistem em dezenas de divisões celulares no embrião em desenvolvimento. A surpreendente descoberta levanta a possibilidade de que centríolos podem realmente ser portadores de informação, com profundas implicações para a biologia e tratamento da doença.

Talvez ele seja mais conhecido por seu papel na divisão celular, centríolos garantem que os cromossomos são devidamente repassado para as novas células-filhas. No entanto, eles também são encontrados em cílios, as estruturas que permitem muitas células do corpo sinalizar aos seus vizinhos e em outras células favorecem a motilidade, por exemplo, em células que revestem as vias respiratórias. Durante a reprodução, ambos os pais contribuem igualmente com o material genético, enquanto o óvulo doa mais dos organelas celulares, tais como mitocôndrias. No entanto, os centríolos do embrião recém-fertilizado provêm exclusivamente o esperma do macho, trazendo com eles qualquer mau funcionamento para as primeiras células do embrião.

 

Passando informações entre gerações

O laboratório de Pierre Gonczy do Instituto Suíço EPFL – Experimental Cancer Research descobriu que centríolos podem levar estas informações das primeiras células a muitas outras do embrião em desenvolvimento durante várias gerações de células. O estudo foi feito em vermes C. elegans, que é comumente usado como um organismo modelo para o desenvolvimento embrionário e doenças genéticas humanas. Tal como em outras espécies, incluindo os seres humanos, os centríolos de C. elegans contribuintes vieram de células espermáticas. A equipe de Gonczy queria saber traçar o caminho desses centríolos “originais” através das divisões celulares que transformam um óvulo fertilizado em um embrião completamente formado.

A fim de controlar o destino dos centríolos, os cientistas usaram versões geneticamente modificadas de C. elegans, em que poderiam marcar três proteínas diferentes do centríolo com um sinal fluorescente. Vermes machos foram marcados e levados a acasalar com fêmeas não marcadas, para que os cientistas pudessem acompanhar especificamente os componentes dos centríolos que foram contribuídos do pai durante o curso da embriogênese.

A equipe de Gonczy fotografou os sinais fluorescentes em diferentes divisões celulares dos embriões em desenvolvimento, e descobriu que proteínas de centríolo contribuíram paternalmente, persistindo até dez gerações de células. Os dados mostram, pela primeira vez que centríolos são notavelmente persistentes no embrião em desenvolvimento.

Ainda mais intrigante são as implicações do estudo em biologia geral, uma vez que aumenta a possibilidade de que centríolos acabem persistindo por vários ciclos celulares podendo efetivamente ser um portador de informações não-genéticas. Se isso for confirmado, poderia representar uma mudança de paradigma na maneira de pensar e compreender a biologia celular e de uma organela que está presente em toda a evolução eucariótica.

No entanto, isso não diminui o valor deste estudo que é válido para a medicina. Considerando o número de doenças associadas centríolos, isso poderia abrir o caminho para abordagens terapêuticas inovadoras. Em particular, o estudo demonstra como o mau funcionamento de centríolos pode passar diretamente do pai e para a vida do embrião. Isso pode ter sérias implicações para a forma como entendemos as doenças centríolo.

“Centríolos sempre foram vistos como algo que apenas como pequena parte do desenvolvimento do embrião”, diz Pierre Gonczy. “Aqui nós mostramos que centríolos poderiam ser o meio de uma herança unidirecional de informações, com impacto considerável no início do desenvolvimento.” Sua equipe vai próxima investigar se a persistência excepcional de centríolos estende-se a outros sistemas, incluindo células humanas.

Journal Reference:

Fernando R Balestra, Lukas von Tobel, Pierre Gönczy. Paternally contributed centrioles exhibit exceptional persistence in C. elegans embryosCell Research, 2015; DOI: 10.1038/cr.2015.49

.

Fonte: Science Daily

Deixe uma resposta

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s