Química

Nobel de química 2020 destaca técnica de edição de DNA

João Pedro Alves Fairbanks
9 de outubro de 2020
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    O Prêmio Nobel de Química de 2020 foi concedido às pesquisadoras Emmanuelle Charpentier, do Instituto Max Planck de Berlim, Alemanha, e Jennifer A. Doudna, da Universidade da Califórnia em Berkley, EUA. O trabalho delas se notabilizou por desenvolver ferramentas para edição do código genético dos seres vivos, com efeitos em campos diversos, como terapias oncológicas e a criação de variedades de plantas resistentes a doenças e adversidades climáticas.

    Tecnologias para a edição do ácido desoxirribonucleico (DNA) como PCR (polymerase chain reaction) e o uso de enzimas de restrição vêm sendo utilizadas para o isolamento, síntese e inserção in vitro de fragmentos de DNA em organismos. Exemplos do uso dessas tecnologias são encontrados na síntese de proteínas recombinantes ou nos estudos de engenharia de proteínas.

    O sistema CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats) foi descrito em 1987 como uma série de repetições curtas interespaçadas no genoma de Escherichia coli e corresponde ao sistema imunológico bacteriano, denominado CRISPR/Cas, capaz de clivar materiais genéticos exógenos, de onde veio a analogia a uma “tesoura genética”. No entanto, pesquisas sobre esse sistema só foram iniciadas nos anos 2000, segundo a revista Science.

    O sistema CRISPR tipo II é o melhor caracterizado dentre os três sistemas conhecidos e é composto por uma nuclease – Cas9 (a enzima capaz de clivar o material genético); um arranjo crRNA, o qual codifica a fita guia de RNA com o auxílio de outra fita de RNA (tracrRNA) – cuja função foi descrita pela agora laureada Emanuelle Charpentier, que descobriu o tracrRNA ao estudar o Streptococus pyogenes, o patógeno de enfermidades como a faringite bacteriana e a escarlatina. Ela publicou suas descobertas em 2011, como apontou a fundação Nobel.

    A fundação também informou que Charpentier nesse mesmo ano iniciou uma colaboração com Jennifer Doudna, com a qual buscou os componentes moleculares do sistema CRISPR/Cas. Por isso, a pesquisadora americana foi igualmente laureada neste ano. O prêmio Nobel de Química de 2020 pode ser explicado pela
    reprogramação dessas “tesouras genéticas” de forma a editar qualquer molécula de DNA controladamente e em sítios pré-determinados, ferramenta que pode aplicado na agricultura, possibilitando o desenvolvimentos de organismos geneticamente modificados com resistência a pestes e condições climáticas adversas, por exemplo, e também na área médica com a possibilidade de evitar doenças hereditárias.

    Referências:
    https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/press-release/
    Doudna, Jennifer A., and Emmanuelle Charpentier. “The new frontier of
    genome engineering with CRISPR-Cas9.” Science 346.6213 (2014).
    Acesso: < https://science.sciencemag.org/content/346/6213/1258096.full>.
    Ran, F. Ann, et al. “Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system.”
    Nature protocols 8.11 (2013): 2281-2308. Acesso em: < https://www.nature.com/articles/nprot.2013.143>
    https://pt.wikipedia.org/wiki/Streptococcus_pyogenes



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