DESCOBRINDO SISTEMAS DE TRANSCRIÇÃO DE VÁRIOS BILHÕES DE ANOS ATRÁS.

Descobrindo antigos sistemas de transcrição com um novo indicador evolutivo.

Sistemas de transcrição antigos e atuais - Sistemas de transcrição de organismos antigos de quase 3 bilhões de anos atrás eram diferentes dos existentes arqueas e eucariotas. © 2016 Laboratório de Biologia do Desenvolvimento, Instituto de Biociências Moleculares e Celulares, Universidade de Tóquio.

Sistemas de transcrição antigos e atuais – Sistemas de transcrição de organismos antigos de quase 3 bilhões de anos atrás eram diferentes dos existentes arqueas e eucariotas. ©2016 Laboratório de Biologia do Desenvolvimento, Instituto de Biociências Moleculares e Celulares, Universidade de Tóquio.

Pesquisadores da Universidade de Tóquio e seus colaboradores revelaram sistemas de transcrição genéticos de cerca de 3 bilhões de anos atrás usando um novo indicador evolutivo que desenvolveram para analisar as distâncias evolutivas entre genes antigos e atuais. O resultado atual lança luz sobre sistemas de transcrição antigos, que até agora eram considerados impossíveis de analisar porque o DNA dos organismos antigos já não existem, e o novo método de análise promete avançar a pesquisa de evolução molecular.

No estudo da evolução, os fósseis são freqüentemente usados para estimar as datas em que os organismos divergiram de seus ancestrais comuns. No campo da evolução molecular, os cientistas estudam e comparam sequências de genes, proteínas e moléculas de organismos e inferem quando eles se ramificaram de seus ancestrais comuns. No entanto, estes métodos têm suas desvantagens, por exemplo: 1) Não podemos obter genes de organismos antigos; 2) não podemos medir as distâncias evolutivas entre os organismos antigos e os seus descendentes; e 3) quando tentamos agrupar genes em famílias com base no material genético da descendência atual, uma parte dos genes da família deve ser posta de lado como um grupo externo e excluída da análise; Como resultado, o processo evolutivo de toda a família de genes nunca pode ser determinado, dando origem à necessidade de uma nova abordagem.

O professor Associado Masami Horikoshi do Instituto de Biociências Molecular e Celular da Universidade de Tóquio e seus colaboradores da Organização de Pesquisa e Acelerador de Alta Energia focou-se em domínios duplicados que se repetem dentro de um gene e desenvolveu um novo método analítico que não requer um grupo externo para calcular a distância evolutiva entre os genes descendentes presentes e seus ancestrais. Os pesquisadores estudaram moléculas envolvidas na transcrição – ou transferência de informações genéticas do DNA para o RNA mensageiro – usando o recém-definido indicador evolutivo e descobriram que sistemas de transcrição de organismos antigos de quase 3 bilhões de anos atrás eram diferentes daqueles de archaeas e eucariotos existentes.

Como o DNA dos organismos primitivos não permanece mais, a análise evolutiva molecular foi pensada como algo padronizada. Os pesquisadores conseguiram introduzir uma abordagem nova e sólida pela primeira vez para resolver um problema na evolução molecular que permaneceu sem solução por 55 anos, fornecendo achados sobre a evolução dos sistemas de transcrição que são muito mais precisos do que as estimativas feitas até agora por outros métodos.

O desenvolvimento de uma medida quantitativa da evolução molecular oferece não só uma visão mais ampla e mais detalhada do processo evolutivo de sistemas de vida que suportam a proliferação e diferenciação celular, mas também esclarece a transformação do mecanismo evolucionário subjacente a sistemas biológicos sofisticados. A aplicação potencial deste conhecimento é em vários campos.

“Trinta anos se passaram desde que eu me interessei em abordar o mistério em torno da origem dos antigos sistemas de transcrição”, diz Horikoshi. Ele continua: “Eu era capaz de descobrir o mecanismo dos sistemas de transcrição a partir de vários bilhões de anos atrás, sempre sendo consciente dos desafios colocados por problemas difíceis e manter a minha investigação”.

Jornal Referência:
Adachi, T. Senda and M. Horikoshi, “Uncovering ancient transcription systems with a novel evolutionary indicator”,Scientific ReportsOnline Edition: 2016/06/16 (Japan time), doi: 10.1038/srep27922. Article link (Publication)

Fonte: UTokyo Research

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