Brasil

Bicho microscópico revela surpreendente capacidade de reparo genético após radiação extremada

Em apuração ?

Descoberta desafia conceitos sobre resistência biológica a danos no DNA

Molde de um rotífero microhomem, sob microscópio
Imagem: Olhar Digital

Pesquisadores identificaram uma espécie de rotífero que consegue reconstruir seu DNA mesmo após sofrer quebras severas por radiações de até 500 grays, usando mecanismos naturais de reparo inéditos.

Uma descoberta publicada na revista Science Advances revelou que um bicho microscópico, conhecido como rotífero bdeloide, possui uma resistência extraordinária aos danos no DNA causados por radiações de alta intensidade. Segundo a fonte, pesquisadores expuseram exemplares dessa espécie a doses de radiação de prótons de 100, 250 e 500 grays, níveis suficientes para provocar cerca de 88, 220 e 440 quebras de DNA de dupla fita, respectivamente. Em doses extremas, um único cromossomo podia ser fragmentado em até 50 pedaços, o que, normalmente, tornaria a sobrevivência celular impossível. No entanto, esse organismo demonstrou uma capacidade impressionante de reparar seu material genético ao longo de várias gerações, mesmo sob tais condições adversas.

Segundo a investigação, o segredo dessa resistência está na estrutura de seus cromossomos, que possuem uma configuração holocêntrica. Essa estrutura distribui componentes essenciais do centrômero por diferentes regiões do cromossomo, o que permite que mesmo fragmentos ainda contendo esses componentes possam ser segregados durante a divisão celular. Além disso, o organismo tem um genoma diploide, ou seja, os seus cromossomos aparecem em pares de homólogos com genes nas mesmas posições, embora versões diferentes. Essa configuração possibilita que, quando as extremidades do DNA se quebrem, elas encontrem a sua região correspondente no cromossomo homologado e utilizem-na como molde para reconstrução, por meio de um mecanismo denominado "break-induced homologous extension repair", ou BIHER, em tradução livre.

O mais impressionante é que esse mecanismo, que exige múltiplas gerações para restaurar o DNA danificado, parece atuar de forma repetitiva, entregando uma reconstrução gradual da estrutura original dos cromossomos. Ainda conforme a pesquisa, sequências de DNA que inicialmente foram perdidas podem ser recuperadas ao longo do tempo, chegando a ser totalmente eliminadas em certas gerações, indicando um processo de reparo contínuo. Os cientistas acredita que essa resistência não tenha surgido especificamente como uma adaptação à radiação, mas devido às condições ambientais adversas pelas quais esses rotíferos vivem, como longos períodos de secura, que também causam danos ao DNA similar aos ocasionados por radiações ionizantes. Ainda não há confirmação se outros organismos possuem mecanismos semelhantes ou se há detalhes moleculares que explicam essa capacidade extraordinária.

O estudo ainda está em andamento, e os pesquisadores aguardam confirmação de outros especialistas sobre esses mecanismos e eventuais aplicações práticas, mas a descoberta promete desafiar conceitos estabelecidos sobre a fragilidade do DNA diante de radiações extremas e pode ampliar nossa compreensão sobre a evolução de estratégias naturais de resistência.

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O que sabemos?

  • O estudo revelou que o organismo possui um mecanismo de reparo que atua de forma repetitiva, reconstruindo gradualmente a estrutura original dos cromossomos ao longo de várias gerações.
  • Segundo a pesquisa, o organismo tem um genoma diploide com cromossomos em pares de homólogos, que podem ajudar na reconstrução do DNA após quebras.
  • A 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, experiências que podem causar danos ao DNA similares aos causados por radiação ionizante.

Fontes

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