Com sua tese, Jacob Lewerentz, do Departamento de Biologia Molecular da Universidade de Umeå, contribui para o conhecimento sobre como as células regulam seu nível de proteína e se adaptam a um novo meio fora de seu organismo. Ele também investigou como os níveis de proteína são regulados em células que permanecem em seu organismo e desenvolveu software de computador para novas tecnologias de sequenciamento que produzem longas leituras de DNA.
“O aumento do conhecimento da evolução celular é interessante tanto do ponto de vista da ciência básica quanto do ponto de vista do câncer, por exemplo, pela identificação de células cancerígenas em um estágio inicial para tratamento ou para o desenvolvimento de medicamentos que visam 'mecanismos de rearranjo' cancerosos”, diz Jacob Lewerentz .

As células que foram isoladas de seu organismo hospedeiro são comuns na ciência. Um exemplo semelhante de células isoladas são as células cancerosas que mudaram para uma vida autocentrada dentro do corpo humano. As células isoladas têm uma função diferente que é impulsionada por rearranjos em seu código genético.

"Sabia-se anteriormente que os rearranjos resultam em um aumento de certos genes, mas não se sabe como esses aumentos ocorrem", diz Jacob Lewerentz. "Mostramos que os aumentos ocorrem principalmente por meio da duplicação local da sequência genética, como palavras digitadas em um texto".

A estrutura das sequências duplicadas foi identificada por novas tecnologias de sequenciamento que permitem a leitura de longos fragmentos do código genético. Usando as longas leituras, Jacob Lewerentz também foi capaz de formular uma hipótese sobre os "mecanismos de rearranjo" que transformaram o código genético das células.

"As novas tecnologias de sequenciamento que surgiram há alguns anos revolucionaram o campo", diz ele. "Agora, uma complexidade maior pode ser capturada do que antes. No entanto, muitas vezes há a necessidade de codificar algoritmos personalizados para realizar a análise que impede muitos pesquisadores de usar a tecnologia."

Em sua tese, ele desenvolveu um software de computador que permite a qualquer pessoa identificar rearranjos em dados produzidos a partir das novas tecnologias de sequenciamento. Usando este software, um usuário pode realizar análises direcionadas rapidamente e realizar pesquisas exploratórias.

"O software é útil para aqueles que não sabem codificar ou que desejam realizar análises rápidas, por exemplo, muitos pesquisadores e clínicos. Também é útil para pesquisadores que precisam visualizar rearranjos complexos, por exemplo, em células cancerígenas."

O tema da tese tem sido como as células em diferentes ambientes regulam seus níveis de proteínas que, por sua vez, ditam as funções celulares. No ambiente do organismo, os níveis de proteínas são regulados principalmente por meio de sistemas que modulam a leitura do código genético. A regulação incorreta da leitura de genes está envolvida em várias doenças, e é fundamental que as células ajustem a leitura quando confrontadas com diferentes números de cópias de genes, por exemplo, em cromossomos sexuais.

"Nós caracterizamos a sequência de reconhecimento de um sistema que regula especificamente os níveis de proteínas de certos genes".

Em células que acabaram de ser isoladas de seu organismo, as funções devem mudar rapidamente. Aqui, a regulação ao nível da leitura é demasiado lenta; para alterar rapidamente os níveis de proteína, o código genético precisa ser rearranjado. Na tese, Jacob Lewerentz mostra que as células que foram recentemente isoladas cedo duplicam partes de seu código genético onde estão localizadas as funções relacionadas ao gerenciamento do estresse.

"É difícil capturar as primeiras adaptações das células que se esforçam para se tornarem autônomas e, nesta perspectiva, nosso estudo é de particular interesse, por exemplo, para a pesquisa do câncer", diz ele. + Explorar mais

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