{"id":1564849,"date":"2022-05-14T18:31:01","date_gmt":"2022-05-14T17:31:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pressenza.com\/?p=1564849"},"modified":"2022-05-14T18:36:46","modified_gmt":"2022-05-14T17:36:46","slug":"o-projeto-genoma-humano-sequenciou-apenas-92-do-dna-agora-os-cientistas-finalmente-decifraram-os-8-restantes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pressenza.com\/pt-pt\/2022\/05\/o-projeto-genoma-humano-sequenciou-apenas-92-do-dna-agora-os-cientistas-finalmente-decifraram-os-8-restantes\/","title":{"rendered":"O Projeto Genoma Humano sequenciou apenas 92% do DNA \u2013 agora os cientistas finalmente decifraram os 8% restantes"},"content":{"rendered":"<p style=\"padding-left: 40px;\">O <a href=\"https:\/\/www.genome.gov\/11006929\/2003-release-international-consortium-completes-hgp\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Projeto Genoma Humano<\/a> alcan\u00e7ou um marco importante ao anunciar que havia completado o sequenciamento do primeiro genoma humano em 2003 \u2013 pela primeira vez, o modelo do DNA da vida humana era revelado. Mas a descoberta veio com um por\u00e9m: eles n\u00e3o conseguiram reunir todas as informa\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas do genoma. Havia lacunas que s\u00e3o regi\u00f5es n\u00e3o preenchidas, muitas vezes repetitivas, que, at\u00e9 ent\u00e3o, eram muito confusas para serem agrupadas.<\/p>\n<p>Com os avan\u00e7os na tecnologia que viabilizaram a leitura dessas sequ\u00eancias repetitivas, os cientistas finalmente <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1101\/2021.05.26.445798\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">preencheram essas lacunas em maio de 2021<\/a>, e o mapeamento da sequ\u00eancia completa do primeiro genoma humano foi <a href=\"https:\/\/www.science.org\/doi\/10.1126\/science.abj6987\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">oficialmente publicado em 31 de mar\u00e7o de 2022<\/a>.<\/p>\n<p>Sou uma <a href=\"https:\/\/scholar.google.com\/citations?user=q3BBiy8AAAAJ&amp;hl=en\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">bi\u00f3loga especialista em genoma<\/a> que estuda as sequ\u00eancias do DNA repetitivo e como elas moldam os genomas ao longo da hist\u00f3ria evolutiva. Fiz parte da equipe que ajudou a ler <a href=\"http:\/\/www.science.org\/doi\/10.1126\/science.abk3112\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">as sequ\u00eancias de repeti\u00e7\u00e3o<\/a> que faltavam para decodificar o genoma humano. E agora, com o mapeamento desse genoma humano completo de fato, essas regi\u00f5es repetitivas foram identificadas e, finalmente, est\u00e3o sendo estudadas na \u00edntegra pela primeira vez.<\/p>\n<blockquote class=\"twitter-tweet\">\n<p dir=\"ltr\" lang=\"en\">When Human Genome Project researchers announced they had successfully completed sequencing the human genome, it was only about 92% complete. There were still hundreds of gaps or missing DNA sequences. Why was it so difficult to complete the sequence? Let\u2019s break it down! <a href=\"https:\/\/twitter.com\/hashtag\/T2T?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw\">#T2T<\/a> <a href=\"https:\/\/t.co\/2RXDJUNdXM\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">pic.twitter.com\/2RXDJUNdXM<\/a><\/p>\n<p>\u2014 National Human Genome Research Institute (@genome_gov) <a href=\"https:\/\/twitter.com\/genome_gov\/status\/1415692472156495875?ref_src=twsrc%5Etfw\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">July 15, 2021<\/a><\/p><\/blockquote>\n<p><script async src=\"https:\/\/platform.twitter.com\/widgets.js\" charset=\"utf-8\"><\/script><\/p>\n<h2><strong>As pe\u00e7as que faltavam no quebra-cabe\u00e7a<\/strong><\/h2>\n<p>O bot\u00e2nico alem\u00e3o Hans Winkler cunhou a palavra &#8220;<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pgen.1006181\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">genoma<\/a>&#8221; em 1920 ao combinar a palavra &#8220;gene&#8221; com o sufixo &#8220;-oma&#8221;, que significa &#8220;conjunto completo&#8221;, no intuito de descrever a sequ\u00eancia completa de DNA contida em cada c\u00e9lula. Passado um s\u00e9culo, pesquisadores ainda usam essa palavra para se referirem ao material gen\u00e9tico que comp\u00f5e um organismo.<\/p>\n<p>A \u00fanica maneira de descrever a estrutura de um genoma \u00e9 comparando-o a um manual de consulta. Nessa analogia, um genoma \u00e9 uma colet\u00e2nea de instru\u00e7\u00f5es de DNA para a vida. \u00c9 composto por uma vasta gama de nucleot\u00eddeos (letras) agrupados em cromossomos (cap\u00edtulos). Cada cromossomo cont\u00e9m genes (par\u00e1grafos) que s\u00e3o regi\u00f5es de DNA respons\u00e1veis por codificar prote\u00ednas espec\u00edficas que possibilitam o funcionamento de um organismo.<\/p>\n<p>Embora cada organismo vivo tenha um genoma, seu tamanho varia de esp\u00e9cie para esp\u00e9cie. Um elefante usa a mesma informa\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica que a grama que come e as bact\u00e9rias em seu intestino. Mas nenhuma sequ\u00eancia gen\u00f4mica \u00e9 exatamente igual. Algumas s\u00e3o curtas, como em <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1093\/gbe\/evt118\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em>Nasuia deltocephalinicola<\/em><\/a>, uma bact\u00e9ria simbionte de pulg\u00f5es de plantas, com apenas 137 genes e 112.000 nucleot\u00eddeos. Outras, como a planta <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1111\/j.1095-8339.2010.01072.x\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em>Paris japonica<\/em><\/a> e seus 149 bilh\u00f5es de nucleot\u00eddeos, t\u00eam uma sequ\u00eancia gen\u00f4mica t\u00e3o longa que se torna dif\u00edcil ter uma no\u00e7\u00e3o de quantos genes est\u00e3o contidos em seu interior.<\/p>\n<p>Mas os genes, como t\u00eam sido tradicionalmente entendidos \u2013 na qualidade de por\u00e7\u00f5es do DNA codificadoras de prote\u00ednas \u2013 s\u00e3o apenas uma pequena parte da sequ\u00eancia gen\u00f4mica de um organismo. Na verdade, eles comp\u00f5em <a href=\"https:\/\/dx.doi.org\/10.1038%2Fnature11247\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">menos de 2% do DNA humano<\/a>.<\/p>\n<p>O <a href=\"https:\/\/www.science.org\/doi\/10.1126\/science.abj6987\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">genoma humano<\/a> cont\u00e9m cerca de 3 bilh\u00f5es de nucleot\u00eddeos e pouco menos de 20.000 genes codificadores de prote\u00ednas, o que representa cerca de 1% do comprimento total do genoma. Os 99% restantes s\u00e3o sequ\u00eancias de DNA n\u00e3o codificantes que n\u00e3o produzem prote\u00ednas. Alguns s\u00e3o componentes reguladores que funcionam como um quadro de distribui\u00e7\u00e3o para controlar o modo de atua\u00e7\u00e3o de outros genes. Outros s\u00e3o <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1155\/2012\/424526\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">pseudogenes<\/a>, ou seja, sequ\u00eancias gen\u00f4micas tidas como rel\u00edquias evolutivas e que perderam sua funcionalidade.<\/p>\n<p>Al\u00e9m disso, <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1101\/2021.07.12.451456\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">mais da metade<\/a> do genoma humano \u00e9 repetitivo, com m\u00faltiplas c\u00f3pias de sequ\u00eancias quase id\u00eanticas.<\/p>\n<h3><strong>O que \u00e9 DNA repetitivo?<\/strong><\/h3>\n<p>DNA sat\u00e9lites s\u00e3o sequ\u00eancias que se repetem em tandem v\u00e1rias e v\u00e1rias vezes, sendo a forma mais simples de DNA repetitivo encontrada no genoma. Embora a <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1093\/molbev\/msq198\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">quantidade de DNA sat\u00e9lites<\/a> de um determinado genoma varie de pessoa para pessoa, muitas vezes eles se agrupam em dire\u00e7\u00e3o \u00e0s extremidades dos cromossomos, em regi\u00f5es chamadas <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.febslet.2004.11.036\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">tel\u00f4meros<\/a>. Essas regi\u00f5es protegem os cromossomos do desgaste durante a replica\u00e7\u00e3o do DNA. Eles tamb\u00e9m s\u00e3o encontrados nos <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.3390\/genes10030223\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">centr\u00f4meros<\/a> dos cromossomos, uma regi\u00e3o que ajuda a manter a informa\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica intacta quando as c\u00e9lulas se dividem.<\/p>\n<p>Os pesquisadores ainda n\u00e3o t\u00eam uma compreens\u00e3o clara de todas as fun\u00e7\u00f5es do DNA sat\u00e9lite. Mas, como ele forma padr\u00f5es \u00fanicos em cada pessoa, bi\u00f3logos forenses e genealogistas usam essa <a href=\"https:\/\/www.yourgenome.org\/facts\/what-is-a-dna-fingerprint\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">&#8220;impress\u00e3o digital&#8221; gen\u00f4mica<\/a> para analisar amostras de cenas de crime e rastrear a ancestralidade de um indiv\u00edduo. Mais de 50 dist\u00farbios gen\u00e9ticos est\u00e3o ligados a varia\u00e7\u00f5es no DNA sat\u00e9lite, incluindo a <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1212\/WNL.0b013e318249f683\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">doen\u00e7a de Huntington<\/a>.<\/p>\n<p>Outro tipo frequente de DNA repetitivo s\u00e3o os chamados <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1007\/s10577-017-9569-5\">elementos transpon\u00edveis<\/a>, definidos como sequ\u00eancias de DNA capazes de se mover por diferentes regi\u00f5es do genoma.<\/p>\n<p>Alguns cientistas os descrevem como \u201cDNA ego\u00edsta\u201d devido \u00e0 sua capacidade de inser\u00e7\u00e3o em qualquer lugar do genoma, n\u00e3o importando as consequ\u00eancias. \u00c0 medida que o genoma humano evoluiu, muitas sequ\u00eancias transpon\u00edveis sofreram diversas muta\u00e7\u00f5es, <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1186\/s13100-016-0070-z\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">reprimindo<\/a>, assim, sua capacidade de se mover para evitar interrup\u00e7\u00f5es prejudiciais. Mas, alguns ainda circulam de um local para outro eventualmente. Por exemplo, as inser\u00e7\u00f5es de elementos transpon\u00edveis est\u00e3o ligadas a uma s\u00e9rie de <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1186\/s13100-016-0065-9\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">casos de hemofilia A<\/a>, um dist\u00farbio gen\u00e9tico que afeta a coagula\u00e7\u00e3o do sangue.<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" title=\"Dynamic DNA: Transposons in your genome\" width=\"500\" height=\"281\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/IcbVDTLCDwI?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<p><em>O DNA transpon\u00edvel pode ser a raz\u00e3o pela qual os humanos t\u00eam um c\u00f3ccix, e n\u00e3o uma cauda.<\/em><\/p>\n<p>Contudo, os elementos transpon\u00edveis n\u00e3o s\u00e3o apenas disruptivos. Eles podem ter <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1101\/gr.218149.116\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">fun\u00e7\u00f5es reguladoras<\/a> que ajudam a controlar a express\u00e3o de outras sequ\u00eancias de DNA. Quando est\u00e3o <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.tig.2004.09.011\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">concentrados nos centr\u00f4meros<\/a>, eles podem ajudar a manter a integridade dos genes fundamentais para a sobreviv\u00eancia celular.<\/p>\n<p>Al\u00e9m disso, tamb\u00e9m podem contribuir para a evolu\u00e7\u00e3o. Pesquisadores descobriram recentemente que a inser\u00e7\u00e3o de um elemento transpon\u00edvel em um gene importante no desenvolvimento pode ser o motivo pelo qual alguns primatas, inclusive humanos, <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1101\/2021.09.14.460388\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">n\u00e3o t\u00eam mais cauda<\/a>. Rearranjos cromoss\u00f4micos devido a elementos transpon\u00edveis est\u00e3o at\u00e9 mesmo ligados \u00e0 g\u00eanese de novas esp\u00e9cies, como os <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1093\/molbev\/msab148\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">gib\u00f5es do Sudeste Asi\u00e1tico<\/a> e os <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1146\/annurev-animal-021419-083555\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">wallabies da Austr\u00e1lia<\/a>.<\/p>\n<h3><strong>Completando o quebra-cabe\u00e7a gen\u00f4mico<\/strong><\/h3>\n<p>At\u00e9 recentemente, muitas dessas regi\u00f5es complexas podiam ser comparadas ao lado oculto da Lua: sab\u00edamos que existia, mas n\u00e3o consegu\u00edamos v\u00ea-lo.<\/p>\n<p>Quando o <a href=\"https:\/\/www.genome.gov\/11006929\/2003-release-international-consortium-completes-hgp\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Projeto Genoma Humano<\/a> foi lan\u00e7ado pela primeira vez em 1990, as limita\u00e7\u00f5es tecnol\u00f3gicas impossibilitaram a descoberta completa de regi\u00f5es repetitivas no genoma. <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/scitable\/topicpage\/dna-sequencing-technologies-key-to-the-human-828\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">A tecnologia de sequenciamento dispon\u00edvel<\/a> na \u00e9poca s\u00f3 podia ler cerca de 500 nucleot\u00eddeos de cada vez, e esses fragmentos curtos tinham que se sobrepor um ao outro para recriar a sequ\u00eancia completa. Os pesquisadores usaram esses segmentos sobrepostos para identificar os pr\u00f3ximos nucleot\u00eddeos na sequ\u00eancia, estendendo gradualmente a leitura do conjunto do genoma, detectando assim, um fragmento por vez.<\/p>\n<p>Entender essas regi\u00f5es de lacunas repetitivas era o equivalente a montar um quebra-cabe\u00e7a de 1.000 pe\u00e7as de um c\u00e9u nublado: Quando todas as partes s\u00e3o parecidas, como voc\u00ea sabe onde uma nuvem come\u00e7a e outra termina? Com trechos sobrepostos quase id\u00eanticos em muitos pontos, o sequenciamento completo do genoma por fragmenta\u00e7\u00e3o tornou-se invi\u00e1vel. <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1371\/journal.pcbi.1003628\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Milh\u00f5es de nucleot\u00eddeos<\/a> permaneceram escondidos na primeira vers\u00e3o do mapeamento do genoma humano.<\/p>\n<p>Desde ent\u00e3o, peda\u00e7os de sequ\u00eancia t\u00eam gradualmente preenchido lacunas do genoma humano pouco a pouco. E em 2021, o <a href=\"https:\/\/github.com\/marbl\/CHM13#telomere-to-telomere-consortium\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em>Telomere-to-Telomere Consortium<\/em><\/a><a href=\"https:\/\/github.com\/marbl\/CHM13#telomere-to-telomere-consortium\"> (T2T)<\/a>, um cons\u00f3rcio internacional de cientistas que trabalha para concluir o mapeamento da sequ\u00eancia completa do genoma humano, anunciou que todas as lacunas restantes foram <a href=\"https:\/\/www.science.org\/doi\/10.1126\/science.abj6987\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">finalmente preenchidas<\/a>.<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" title=\"How Scientists Finally Finished the Human Genome\" width=\"500\" height=\"281\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/meppRKz50lc?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<p><em>Com a conclus\u00e3o do mapeamento da sequ\u00eancia do primeiro genoma humano, os pesquisadores est\u00e3o agora buscando capturar a diversidade total da humanidade.<\/em><\/p>\n<p>Isso foi poss\u00edvel gra\u00e7as \u00e0 tecnologia de sequenciamento aprimorada capaz de <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41576-020-0236-x\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">ler sequ\u00eancias mais longas<\/a> com milhares de nucleot\u00eddeos de comprimento. Com mais informa\u00e7\u00f5es para situar sequ\u00eancias repetitivas dentro de um cen\u00e1rio mais amplo, tornou-se mais f\u00e1cil identificar seu devido lugar no genoma. Como, por exemplo, simplificar um quebra-cabe\u00e7a de 1.000 pe\u00e7as para um de 100 pe\u00e7as, sequ\u00eancias de leitura longa tornaram <a href=\"http:\/\/www.science.org\/doi\/10.1126\/science.abk3112\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">poss\u00edvel montar<\/a> o quebra-cabe\u00e7a das grandes regi\u00f5es repetitivas pela primeira vez.<\/p>\n<p>Com o poder crescente da tecnologia de sequenciamento de DNA de leitura longa, os geneticistas est\u00e3o preparados para explorar uma nova era da gen\u00f4mica. Pela primeira vez, teremos a decodifica\u00e7\u00e3o de sequ\u00eancias repetitivas complexas em diversas popula\u00e7\u00f5es e esp\u00e9cies. E um genoma humano completamente sequenciado e livre de lacunas fornece um recurso inestim\u00e1vel para pesquisadores investigarem regi\u00f5es repetitivas que moldam a estrutura e a varia\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica, al\u00e9m da evolu\u00e7\u00e3o das esp\u00e9cies e a sa\u00fade humana.<\/p>\n<p>Mas um genoma completo n\u00e3o captura tudo. Os esfor\u00e7os continuam no intuito de criar diversas refer\u00eancias gen\u00f4micas que representem plenamente <a href=\"https:\/\/humanpangenome.org\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">a popula\u00e7\u00e3o humana<\/a> e <a href=\"https:\/\/www.earthbiogenome.org\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">a vida na Terra<\/a>. Com refer\u00eancias mais completas do cons\u00f3rcio genoma &#8220;tel\u00f4mero a tel\u00f4mero\u201d, a compreens\u00e3o dos cientistas acerca da mat\u00e9ria escura repetitiva do DNA se tornar\u00e1 mais clara.<\/p>\n<hr \/>\n<p><em>Traduzido do ingl\u00eas por Adriana Heery \/ Revisado por Andr\u00e9 Zambolli<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>O Projeto Genoma Humano alcan\u00e7ou um marco importante ao anunciar que havia completado o sequenciamento do primeiro genoma humano em 2003 \u2013 pela primeira vez, o modelo do DNA da vida humana era revelado. 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