Os cientistas mostraram que em um em cada 4.000 nascimentos, parte do código genético de nossas mitocôndrias – as “baterias” que alimentam nossas células – se insere em nosso DNA, revelando uma nova e surpreendente visão de como os humanos evoluem.
Em um estudo publicado hoje na Nature , pesquisadores da Universidade de Cambridge e da Universidade Queen Mary de Londres mostram que o DNA mitocondrial também aparece em alguns DNAs de câncer, sugerindo que ele atua como um esparadrapo para tentar reparar danos ao nosso código genético.

As mitocôndrias são pequenas 'organelas' que ficam dentro de nossas células, onde agem como baterias, fornecendo energia na forma da molécula ATP para alimentar as células. Cada mitocôndria tem seu próprio DNA – DNA mitocondrial – que é distinto do resto do genoma humano, que é composto de DNA nuclear.

O DNA mitocondrial é transmitido pela linha materna – isto é, nós o herdamos de nossas mães, não de nossos pais. No entanto, um estudo publicado no PNAS em 2018, de pesquisadores do Centro Médico do Hospital Infantil de Cincinnati, nos EUA, relataram evidências que sugeriam que algum DNA mitocondrial havia sido transmitido pela linha paterna.

Para investigar essas alegações, a equipe de Cambridge analisou o DNA de mais de 11.000 famílias recrutadas para o Projeto 100.000 Genomas da Genomics England, em busca de padrões que pareciam herança paterna. A equipe de Cambridge encontrou 'inserções' de DNA mitocondrial no DNA nuclear de algumas crianças que não estavam presentes no de seus pais. Isso significava que a equipe americana provavelmente havia chegado a conclusões erradas:o que eles observaram não eram DNA mitocondrial herdado do pai, mas sim essas inserções.

Agora, estendendo esse trabalho para mais de 66.000 pessoas, a equipe mostrou que as novas inserções estão realmente acontecendo o tempo todo, mostrando uma nova maneira como nosso genoma evolui.

O professor Patrick Chinnery, da Unidade de Biologia Mitocondrial do Conselho de Pesquisa Médica e do Departamento de Neurociências Clínicas da Universidade de Cambridge, explicou:“Bilhões de anos atrás, uma célula animal primitiva recebeu uma bactéria que se tornou o que hoje chamamos de mitocôndrias. à célula para permitir que ela funcione normalmente, enquanto remove o oxigênio, que é tóxico em altos níveis.Com o tempo, pedaços dessas mitocôndrias primitivas passaram para o núcleo da célula, permitindo que seus genomas se comunicassem.

"Tudo isso foi pensado para ter acontecido há muito tempo, principalmente antes de nos formarmos como espécie, mas o que descobrimos é que isso não é verdade. Podemos ver isso acontecendo agora, com pedaços de nossa genética mitocondrial código de transferência para o genoma nuclear de uma forma mensurável."

A equipe estima que o DNA mitocondrial é transferido para o DNA nuclear em cerca de um em cada 4.000 nascimentos. Se esse indivíduo tiver seus próprios filhos, ele passará essas inserções – a equipe descobriu que a maioria de nós carrega cinco das novas inserções e um em cada sete de nós (14%) carrega as muito recentes. Uma vez no lugar, as inserções podem ocasionalmente levar a doenças muito raras, incluindo uma forma genética rara de câncer.

Não está claro exatamente como o DNA mitocondrial se insere - se o faz diretamente ou por meio de um intermediário, como o RNA -, mas o professor Chinnery diz que é provável que ocorra dentro dos óvulos da mãe.

Quando a equipe analisou as sequências retiradas de 12.500 amostras de tumores, eles descobriram que o DNA mitocondrial era ainda mais comum no DNA do tumor, surgindo em cerca de um em cada 1.000 cânceres e, em alguns casos, as inserções de DNA mitocondrial realmente causam> o cancer.

"Nosso código genético nuclear está quebrando e sendo reparado o tempo todo", disse o professor Chinnery. "O DNA mitocondrial parece agir quase como um band-aid, um esparadrapo para ajudar o código genético nuclear a se reparar. E às vezes isso funciona, mas em raras ocasiões pode piorar as coisas ou até mesmo desencadear o desenvolvimento de tumores."

Mais da metade (58%) das inserções foram em regiões do genoma que codificam proteínas. Na maioria dos casos, o corpo reconhece o DNA mitocondrial invasor e o silencia em um processo conhecido como metilação, pelo qual uma molécula se liga à inserção e a desliga. Um processo semelhante ocorre quando os vírus conseguem se inserir em nosso DNA. No entanto, esse método de silenciamento não é perfeito, pois algumas das inserções de DNA mitocondrial são copiadas e se movem ao redor do próprio núcleo.

A equipe procurou evidências de que o inverso pudesse acontecer – que o DNA mitocondrial absorve partes do nosso DNA nuclear – mas não encontrou nenhuma. Há provavelmente várias razões pelas quais este deve ser o caso.

Em primeiro lugar, as células têm apenas duas cópias de DNA nuclear, mas milhares de cópias de DNA mitocondrial, então as chances de o DNA mitocondrial ser quebrado e passar para o núcleo são muito maiores do que o contrário.

Em segundo lugar, o DNA nas mitocôndrias é empacotado dentro de duas membranas e não há buracos na membrana, então seria difícil para o DNA nuclear entrar. permitiria a passagem com relativa facilidade.

O professor Sir Mark Caulfield, vice-diretor de saúde da Queen Mary University of London, disse:"Estou tão satisfeito que o Projeto 100.000 Genomas tenha desbloqueado a interação dinâmica entre o DNA mitocondrial e nosso genoma no núcleo da célula. Isso define um novo papel na Reparo de DNA, mas também um que ocasionalmente pode desencadear doenças raras, ou mesmo malignidade." + Explorar mais

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