Sequenciamento do DNA: Desvendando a genética dos seres vivos
O DNA é uma das moléculas mais fascinantes. Reside nele um código que dá origem às proteínas e complexos que formam os organismos vivos. O sequenciamento do DNA é a tecnologia que veio nos revelar esse código e abrir uma grande variedade de conhecimentos.
Tanto se fala nesse tal de sequenciamento, mas o que ele é afinal de contas? Aqui neste post da DGLab, te mostramos um pouco mais sobre isso.
O que é o sequenciamento do DNA?
Todas as células têm em seu núcleo o DNA, que é chamado de "molécula da vida". E não à toa, pois contém em si um código único, escrito com as informações necessárias para formar um ser vivo. O código parece ser bem simples, pois é formado por 4 diferentes tipos de nucleotídeos, cada qual carregando uma "letra química", chamada de "base nitrogenada".
Essas "letras" (vamos chamar assim), são as representações das bases nitrogenadas Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) e Citosina (C). E apenas elas compõem todo o arcabouço de dados precisos para que as células funcionem adequadamente. Incrível, né?
Na espécie humana são mais de 3 bilhões de repetições de A, T, G e C em cada célula, dando as orientações de como ela deve atuar em nosso organismo. E haja sincronia, pois são mais de 100 trilhões de células que nosso corpo carrega, cada uma executando sua função.
O sequenciamento do DNA nada mais é que o método utilizado para que nós consigamos ler o que apenas as células conseguem: o código genético. Assim, conseguimos saber com clareza quais as instruções contidas no DNA para o funcionamento normal da fisiologia celular e prever quais os possíveis erros que podem gerar doenças.
O sequenciamento do DNA revolucionou a ciência
Durante o Projeto Genoma Humano foi que o método de sequenciamento ganhou destaque. Após mais de 20 anos da tecnologia ter sido criada, na década de 1970, ela foi fundamental para viabilizar os experimentos desse projeto, que promoveu o sequenciamento do DNA da nossa e de outras espécies.
O primeiro organismo a ter seu genoma sequenciado foi o da bactéria Haemophilus influenzae, em 1995, causadora de problemas respiratórios. Como têm material genético mais simples e de menor comprimento, esse microrganismo foi escolhido, colocando à prova pela primeira vez o sequenciamento para elucidação de um genoma completo. A partir daí, vários outros organismos foram sequenciados, incluindo o nosso.
O método original, chamado de "sequenciamento de Sanger", foi empregado no Projeto Genoma Humano e é ainda bastante usado, já que proporciona alta qualidade na aquisição dos dados. Porém, passou por uma série de adaptações e desenvolvimentos, tornando o processo mais rápido, economicamente mais viável e escalável. Ou seja, hoje consegue-se obter mais informações de maneira mais ágil e prática.
A nova geração de sequenciamento do DNA, denominada NGS (do inglês Next Generation Sequencing), revolucionou a genética conseguindo trazer avanços significativos nessa área. Entretanto, a avalanche de dados gerada criou um novo desafio: como armazenar uma enorme quantidade de informações e realizar uma análise massiva das mesmas?
Foi aí que a indústria de tecnologia da informação (T.I.) entrou, com softwares e sistemas para dar conta do recado. O setor de educação também se organizou elaborando cursos específicos de graduação e pós-graduação diante dessa nova realidade que o sequenciamento do DNA provocou. Uma nova ciência também nasceu daí: a bioinformática.
O sequenciamento do DNA na prática
Os impactos promovidos pelos resultados de sequenciamento são vários. Vão desde o entendimento das informações genéticas adequadas para produzir condições metabólicas normais, até a identificação de padrões alterados no DNA que podem gerar doenças.
Também criou condições para a realização de estudos massivos para entender, por exemplo, como produzir vegetais com maior teor de nutrientes. Deu-nos o entendimento de como a genética de animais de rebanho pode ser melhorada para produção de animais mais produtivos, com maior valor agregado. Trouxe a capacidade de analisar os mecanismos pelos quais os vírus e as bactérias causam infecções, bem como o conhecimento para desenvolvimento de fármacos para tratamentos.
Além disso, permitiu inovações na área de diagnóstico e de testes genéticos. Desde aqueles que inferem predisposição a doenças e necessidades alimentares (exames nutrigenéticos), até os que indicam o melhor medicamento a serem tomados (exames de farmacogenética).
Porém, é bom que se diga que apesar de vários laboratórios oferecerem exames a partir do sequenciamento do DNA, muitas informações acabam sendo não usadas. Ou porque não se tem mesmo conhecimento de como usá-las, ou porque as informações valiosas estão numa pequena fração do monte de dados produzidos. Há que se considerar o objetivo de se fazer um exame desse antes de colocar a mão no bolso.
Mas o mais importante de tudo, é que essa verdadeira evolução na metodologia que desvendou nossa genética e de tantos outros organismos, não parou. Cada vez mais os métodos de sequenciamento do DNA vem ganhando força e novos incrementos. Quem sabe no futuro cada qual terá acesso irrestrito à leitura do seu próprio DNA? Só o progresso da ciência poderá dizer…