Com membros da Queen Mary University of London (QMUL) e da University of Hong Kong, uma equipe internacional de cientistas realizou um feito inédito na ciência. O grupo conseguiu criar, em laboratório, um rato (que se desenvolveu totalmente) a partir de ferramentas genéticas existentes em organismos unicelulares. Para ser mais preciso, o gene que permitiu tal feito surgiu possivelmente há mais tempo que o reino animal e é elo perdido da evolução.
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Os mamíferos (seres multicelulares ou pluricelulares) dependem das células-tronco no desenvolvimento. Em certas circunstâncias, estas células podem produzir inúmeras cópias idênticas de si mesmas ou, em caso de estimulação, podem dar origem a todos os tipos de células especializadas de um organismo.
Em organismos unicelulares, logicamente não existem células-tronco. Entretanto, existem genes que podem desencadear todo o processo, mas são usados para outros fins que não foram totalmente compreendidos.
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“O estudo implica que os principais genes envolvidos na formação de células-tronco podem ter se originado muito antes das próprias células-tronco, talvez, eles tenham ajudado a pavimentar o caminho para a vida multicelular que vemos hoje”, afirma Alex de Mendoza, pesquisador da QMUL e autor do estudo, em nota.
“Ao criar com sucesso um rato usando ferramentas moleculares derivadas de nossos parentes unicelulares, estamos testemunhando uma extraordinária continuidade de função ao longo de quase um bilhão de anos de evolução”, acrescenta. O estudo foi publicado na revista Nature Communications.
Mecanismo que ativa células-tronco
Aqui, vale lembrar que tanto os organismos unicelulares quanto os multicelulares compartilham um ancestral em comum, mesmo que muito antigo. A questão é que evoluíram de forma completamente diferente ao longo dos últimos milhões de anos.
Neste estudo, a equipe de cientistas analisou organismos unicelulares coanoflagelados. Eles têm formato arredondado e um grande flagelo usado na alimentação. Como explicamos, eles são parentes vivos dos animais, mas estão bem distantes na árvore genealógica.
Apesar disso, contêm versões dos genes Sox e POU em seus genomas. Ambos são semelhantes aos genes conectados à produção de células-tronco em mamíferos.
Rato com gene mais antigo que o reino animal
No experimento, os cientistas introduziram o gene Sox (proveniente de organismos coanoflagelados) em células de rato, substituindo o gene Sox2 existente. Após a edição genética, foi possível criar células-tronco pluripotentes induzidas. Estas conseguem se diferenciar (se “transformar”) em praticamente qualquer outro tipo de célula e são fundamentais no desenvolvimento embrionário.
Em seguida, as células-tronco com o gene de um coanoflagelado foram injetadas em um embrião de rato em desenvolvimento, o que deu origem a um organismo quimérico (presença de dois tipos diferentes de DNA em um mesmo corpo). Para permitir uma verificação posterior do mecanismo, as células editadas eram de um animal com olhos e manchas pretas, diferente das características originais do embrião. Como o roedor nasceu com essa mesma característica (sem os olhos vermelhos e sem pelagem branca), o experimento foi classificado como bem-sucedido.
“Os coanoflagelados não têm células-tronco, são organismos unicelulares, mas têm esses genes, que provavelmente controlam os processos celulares básicos que os animais multicelulares reaproveitaram mais tarde para construir corpos complexos”, sugere o cientista Mendoza.
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