Filmando as mutações no DNA!

As mutações no DNA são um dos fenômenos mais comuns entre os seres vivos, podendo trazer efeitos desagradáveis, como o câncer, mas também sendo uma das bases pelos quais os organismos evoluem e se adaptam ao ambiente. Porém, até o momento, os cientistas possuíam apenas métodos não muito acurados e trabalhosos para estimar a taxa média das mutações e seus efeitos. Isso, no entanto, mudou agora com um novo estudo publicado na Science onde biofísicos conseguiram documentar visualmente mutações individuais ocorrendo em células bacterianas.

Para ver as mutações, os pesquisadores construíram 1000 canais microscópicos em um chip computacional e colocaram uma única célula bacteriana (Escherichia coli) próxima da ponta final de cada um dos canais, junto com muitos nutrientes para a sua sobrevivência. Essas bactérias carregavam também uma proteína de reparo do DNA modificada, esta a qual faz com que qualquer mutação engatilhe a emissão de um brilho amarelado (marcadores fluorescentes). Então, por 8 horas diárias durante 3 dias os pesquisadores tiraram fotos a cada poucos minutos à medida que as células bacterianas eram formadas a partir das células iniciais (via sucessivas mitoses), empurravam o canal e eram varridas para longe pelo fluído circulando ao longo do final dos canais. As fotos tiradas passadas em filme podem ser vistas no vídeo abaixo.

            

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Processamento automático das imagens - o mesmo utilizado pelos astrônomos para contar o número de estrelas em uma certa área do Espaço - permitiram aos cientistas contarem o número de mutações e verificar o estado das células. Células mortas sinalizavam uma mutação letal e células com crescimento lento sinalizavam mudanças danosas no DNA. No total, foram cerca de 20 mil mutações ao longo de centenas de gerações.

Os resultados mostraram que as mudanças mutagênicas ocorrem na mesma taxa ao longo do tempo e somente cerca de 1% delas eram letais, bem menos do que antes suposto. Além disso, todas as bactérias em uma dada cepa pareciam ter quase a mesma taxa de mutação - cerca de 1 mutação a cada 600 horas em bactérias normais, e cerca de 200 mutações a cada 600 horas em bactérias geneticamente modificadas para serem afetadas por mutações à taxas mais rápidas.

A incrível nova técnica pode ser aplicada para se estudar a dinâmica de células diversas, incluindo as tumorais. Os pesquisadores esperam que no futuro seja possível analisar a taxa de mutação em organismos mais complexos como um todo (tecidos e órgãos in vivo).

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Publicação do estudo: Science