A tecnologia é algo que está sempre nos surpreendendo. Em breve será possível construir um cromossomo sintético funcional, a partir do universo digital.
Uma nova forma de projetar e sintetizar vida está surgindo, a biologia está passando a ser digitalizada, de um mundo análogo para o mundo digital do computador. O fato é, será que podemos regenerar vida, ou podemos criar nova vida, a partir desse universo digital?
A ideia dos cientistas é chegar até a menor genoma possível. O genoma é toda a informação hereditária de um organismo que está codificada em seu DNA.
Um pequeno organismo chamado Mycoplasma genitalium, é até então o que apresenta o menor genoma para uma espécie que pode se auto-replicar em laboratório. Entretanto, a única maneira de conseguir ir adiante era sintetizar os cromossomo. Um cromossomo, a propósito, é só um pedaço inerte de material químico.
O biólogo, pioneiro em genética, Craig Venter apresenta em uma palestra TED de fevereiro de 2008, sua mais recente pesquisa sobre criar vida sintética.
“Começamos isso há 15 anos atrás. Levou vários estágios, de fato, começando com uma revisão bioética antes de realizarmos os primeiros experimentos. Mas descobriu-se que sintetizar DNA é muito difícil. Há dezenas de milhares de máquinas pelo mundo que fazem pequenos pedaços de DNA, segmentos de 30 a 50 letras, e esse é um processo degenerativo, então quanto maior o pedaço construído, mais erros haverão. Então tivemos que criar um novo método para colocar todos esses pequenos pedaços juntos e corrigir todos os erros.” Disse Craig Venter.
Então começaram com a informação digital do genoma do Phi X 174, um pequeno vírus que ataca bactéria. Projetando cada pedaço foi obtido uma molécula de DNA de cerca de 5.000 letras.
“A parte empolgante começou quando pegamos esse pedaço de material químico inerte e inserimos em uma bacteria, e a bactéria começou a ler esse código genético, fabricando as partículas virais. As partículas virais foram então liberadas das células, voltaram e mataram as E. coli.” Contou o biólogo.
Essa foi uma situação em que o software construiu seu próprio hardware em um sistema biológico. No entanto, isso não foi o bastante, depois buscaram construir o cromossomo bacteriano inteiro, de forma que fosse construído em partes do tamanho dos vírus. Para isso, desenharam pedaços de cerca de 50 letras que se encaixasse com todos os outros pedaços de 50 letras, de forma que elas fossem se combinar.
“Nós projetamos os pedaços de modo que pudéssemos digeri-los com enzimas. Há enzimas que fazes reparos e os ligam. E começamos fazendo os pedaços, inicialmente com pedaços de 5 a 7.000 letras juntando-os para fazer pedaços de 24.000 letras, e então unir conjuntos desses até pedaços de 72.000 letras.” Relata Craig Venter.
Existe um mecanismo denominado recombinação homóloga, que a biologia utiliza para reparar DNA, e usaram isso para unir todos os pedaços. Depois purificaram o cromossomo de uma espécie de micróbio, e adicionaram alguns genes extras, com isso foi possível fazer com que um novo cromossomo entrasse na célula.
“Há enzimas denominadas enzimas de restrição que efetivamente digerem DNA. O cromossomo que estava na célula não tinha nenhuma. A célula — o cromossomo que inserimos — tem. Ele foi expressado, e reconheceu o outro cromossomo como um corpo estranho, digeriu-o, e então acabamos só com a célula com o novo cromossomo. Ela tornou-se azul devido a genes que inserimos. E num curto intervalo de tempo, todas as características de uma espécie foram perdidas, e totalmente convertida em uma nova espécie, baseada no novo software que colocamos na célula. Todas as proteínas mudaram, as membranas modificaram-se — quando lemos o código genético, ele é exatamente aquele que transferimos para célula.” Explica Craig.
Com essa pesquisa, agora há um banco de dados com cerca de 20 milhões de genes. E não é só isso, também desenvolveram técnicas, devido a esses rápidos métodos de síntese, que agora é chamado de genômica combinatória. Além disso, construíram um grande robô capaz de fazer um milhão de cromossomos por dia.
fármacos, novas vacinas, podemos mudar, apenas com uma pequena equipe, fazer mais biologia molecular do que nos últimos 20 anos em toda a ciência. E isso é apenas seleção padrão. Nós podemos selecionar pela viabilidade, produção de combustível ou química, produção de vacinas, etc.
A partir disso, os biólogos e cientistas estão trabalhando para criar mais biologia molecular, e assim viabilizar mais a produção de combustível ou química, produção de vacinas, etc.
“Estamos trabalhando em projetar células que sigam este princípio e achamos que teremos os primeiros combustíveis de quarta-geração em aproximadamente 18 meses. Energia solar e CO2 são um método, mas em nossas descobertas pelo mundo, nós temos vários outros tipos de métodos.” Disse Craig Venter.
Portanto, o foco agora não é especificamente criar nova vidas, e sim substituir toda a indústria petroquímica, tornar uma principal fonte de energia e criar conjuntos urgentes de vacinas. É uma questão básica de continuar vivendo.
“Aqui está como o futuro pode começar a parecer pela mudança, agora, da árvore evolutiva, acelerando a evolução com bactérias sintéticas, arqueobactérias, e eventualmente eucariontes. Estamos em vias distantes de melhoramento humano. Nosso objetivo é apenas assegurar que tenhamos uma chance de sobreviver tempo suficiente para talvez fazer isto.” Finaliza o biólogo Craig Venter.