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Uma nova pesquisa identificou a estrutura tridimensional de cromossomos num mamute lanoso fossilizado há cerca de 52 mil anos. A descoberta possibilita um melhor entendimento do material genético do animal e das diferenças que ele apresenta em relação a outras espécies de seres vivos.
O estudo de DNA em materiais fossilizados é comum na ciência moderna e tem até um nome: paleogenética.
Marcela Sandoval-Velasco, do Centro de Hologenômica Evolucionária, da Universidade de Copenhagen, e uma das autoras do artigo, explica que "a descoberta da estrutura 3D de cromossomos antigos melhora significativamente a nossa compreensão da composição genética das espécies".
Mas um dos problemas desse tipo de pesquisa é a dificuldade de acessar estruturas mais abrangentes do DNA, já que, normalmente, pequenas partes do código genético são preservadas por um longo período de tempo.
O artigo, publicado na última quinta (11) na revista Cell, propôs uma tecnologia que pode colaborar para superar esse gargalo nas investigações desse campo de estudo. O objetivo foi aplicar a técnica de Hi-C, útil para analisar a estrutura de diferentes amostras de DNA. Mas o problema é que, de início, esse método não funcionava para materiais muito antigos.
Então, os pesquisadores levaram anos, realizando diferentes tentativas, até alcançar uma variação da tecnologia que funciona em amostras fossilizadas -essa versão foi chamada de PaleoHi-C. A técnica foi aplicada numa amostra da pele de um mamute que foi congelado naturalmente há cerca de 52 mil anos na Sibéria e descongelado em 2018.
O primeiro objetivo do artigo foi comprovar se seria viável reconstruir a estrutura cromossômica do animal mesmo depois de um longo período de tempo -e de fato foi, um feito inédito, relata Sandoval-Velasco. Esse resultado do estudo indica o sucesso da tecnologia PaleoHi-C, mas também demonstra que é possível uma estrutura tão frágil como a cromossômica se manter intacta mesmo após milhares de anos.
Nesse caso, os cientistas contam com a hipótese da transição vítrea para explicar como isso ocorreu. No artigo, os autores explicam que esse fenômeno envolve "um processo físico pelo qual fatores como resfriamento e desidratação podem efetivamente interromper a difusão das moléculas em um material". O processo resulta em um ambiente comparável a um estado de congelamento em um vidro, o que impede a deslocação das moléculas.
No caso dessa amostra, o fato de o mamute ter sido congelado na Sibéria, região com invernos rigorosos, pode ter sido o fator determinante para ocorrer a transição vítrea e, consequentemente, a preservação do material genético do animal analisado.
Mas fenômenos semelhantes podem ocorrer em outros tipos de ambiente que não são necessariamente frios. Segundo Sandoval-Velasco, o ar quente também pode levar à desidratação interna do material orgânico, causando a transição vítrea.
A reconstrução da estrutura cromossômica do mamute também trouxe novas informações sobre essa espécie já extinta. Para isso, o estudo envolveu comparações dos dados identificados do mamute com informações já existentes de elefantes e outros mamíferos.
Por exemplo, uma dessas associações foi com o elefante-asiático, uma espécie ainda viva e próxima do mamute. Semelhanças e divergências foram observadas entre os dois animais. Por exemplo, as duas espécies contam com o mesmo número de pares de cromossomos: 28, enquanto na espécie humana são 23.
Já no campo das diferenças, observou-se que o mamute tinha outros padrões de ativação genética em relação ao elefante-asiático. Isso representa, por exemplo, uma alteração no desenvolvimento do pelo entre os dois animais, o que pode ser um indicativo de adaptações presentes no mamute considerando o ambiente extremamente frio que habitava. Além disso, a amostra do mamute contava com 800 genes que não foram encontrados no elefante-asiático.
Tanto as descobertas sobre o animal quanto o simples fato de que foi possível reconstruir a estrutura cromossômica dessa amostra demonstra o sucesso da PaleoHi-C, a tecnologia desenvolvida para o estudo. Sandoval-Velasco espera que o método seja aperfeiçoado, mas, por enquanto, ela ressalta a importância de utilizá-lo cada vez mais em outros estudos.
"Esperamos que mais amostras de diferentes contextos ao redor do mundo sejam encontradas e estudadas usando essas novas metodologias", afirma a pesquisadora.
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