Pesquisadores da EMBL Heidelberg descobriram que as inversões no genoma humano são mais comuns do que se pensava anteriormente, o que afeta nossa compreensão de certas doenças genéticas.
Nosso DNA serve como um modelo para a maquinaria celular que permite que células, órgãos e até organismos inteiros funcionem. No entanto, mutações em nosso DNA podem causar doenças genéticas. Mutações pontuais em um único sítio, bem como deleções, duplicações e inversões, são exemplos de tais mutações de DNA.
A inversão refere-se a um pedaço de DNA invertendo sua orientação no genoma. Como as inversões são mais difíceis de analisar do que outras formas de mutações, elas são pouco compreendidas. Cientistas da EMBL Heidelberg, trabalhando com colegas da Universidade de Washington nos Estados Unidos e da Universidade Heinrich Heine Düsseldorf na Alemanha, determinaram que as inversões são um dos processos mutacionais mais comuns em humanos.
Os pesquisadores descobriram como as inversões são formadas e investigaram em detalhes um conjunto de 40 inversões que se formam recorrentemente no genoma, onde a sequência de DNA vai e volta. Essas inversões “invertidas” geralmente estão em regiões ligadas ao desenvolvimento de certas doenças humanas chamadas distúrbios genômicos.
“Descobrimos que as inversões se formam a uma taxa muito maior do que se pensava anteriormente. Em humanos, pelo menos 0,6% do genoma muda repetidamente de direção, tornando a inversão um dos processos mutacionais mais rápidos em humanos”, disse Jan Korbel, cientista sênior da EMBL e chefe de ciência de dados. “Nesses locais, o genoma não é estável – a direção do código de DNA continua a mudar para frente e para trás”.
Essas áreas instáveis abrigam muitos genes humanos essenciais. Estudos científicos de regulação gênica de longa distância ou epigenética devem agora levar em conta esse comportamento de inversão das regiões genômicas.
As inversões também são relevantes para o desenvolvimento de doenças humanas, como atrasos no desenvolvimento em crianças ou distúrbios neuropsiquiátricos em adultos. “Apesar de sua importância, essas regiões eram muito difíceis de estudar antes por causa de sua complexidade. Mostrar que essas inversões de fato se alternam exigia um novo conjunto de métodos computacionais”, disse Tobias Marschall, diretor do Instituto de Biometria Médica e Bioinformática e da Universidade Heinrich Heine de Düsseldorf. “Agora podemos fornecer aos geneticistas humanos uma nova ferramenta para entender a origem da doença em seus pacientes”.
Evan Eichler, líder do grupo da Universidade de Washington, disse: “Mostramos pela primeira vez que as inversões podem estar associadas a rearranjos genômicos raros encontrados no autismo pediátrico, atraso no desenvolvimento e epilepsia. A questão agora é por quê? Nossa hipótese é que certas configurações nos flancos das inversões predispõem ou protegem os indivíduos e seus descendentes de rearranjos associados a doenças. Isso poderia ter uma aplicação prática na clínica, onde poderia ser usado para identificar famílias em risco de desenvolver esses distúrbios”.
Publicado em 23/05/2022 19h07
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