• Ciência Surpreendente

Você poderia se tornar uma loira 'natural' alterando seus genes?

Explorar como uma pequena mudança em sua sequência de DNA pode torná-la uma loira natural.

Poucas semanas depois de prepará-los, a Dra. Catherine Guenther verificou seus embriões de camundongo e soube que ela havia identificado a fonte de uma mutação de cabelos loiros no DNA humano.

Os ratos ainda não totalmente formados pareciam minúsculos homens de guerra portugueses - bulbosos, translúcidos e salpicados de azul nas bordas.

Guenther copiou sequências de DNA humano perto de um gene chamado KITLG. Ela fundiu a sequência com outro pedaço de DNA que codifica uma enzima e injetou os pedaços ligados em embriões de camundongos, que incorporaram o DNA em seus cromossomos.

Quando Guenther inspecionou os embriões de perto, ela pôde ver o precipitado azul da enzima dentro de seus folículos capilares, levando-a a concluir que a sequência de DNA que ela adicionou desempenhou um papel crucial no desenvolvimento do folículo capilar. “Mostrei os embriões ao Dr. Kingsley antes de voltar para casa naquele dia e ficamos muito animados”, disse Guenther. “Provamos que havia um elemento de controle do folículo piloso nesta região que poderia ser diferente entre loiras e morenas no norte da Europa. '

A fábrica molecular humana encarregada da coloração produziu o mesmo édito por centenas de milhares de anos: faça pigmento! Então, em algum momento, o produto se diversificou. Para se adaptar a menos luz solar à medida que os primeiros humanos se moviam para latitudes mais altas, os genes de nossos ancestrais ajustaram a densidade da melanina na pele. Com menos melanina que absorve os ultravioletas, os humanos poderiam produzir a tão necessária vitamina D a partir da luz do sol que penetra na pele.

Mas ninguém sabe exatamente quando ou por que os humanos começaram a apresentar variações no cabelo e na cor dos olhos. Uma teoria enfoca a alta população de pessoas de cabelos louros no norte da Europa e presume que durante a Idade do Gelo, um desequilíbrio entre mulheres e homens levou ao desenvolvimento de cabelos e cores de olhos únicos que chamariam a atenção de um parceiro em potencial. A fábrica molecular humana simplesmente exigia uma diminuição na produção de melanina para impor tal efeito evolutivo monumental.

Guenther trabalha como cientista pesquisador no laboratório do Dr. David Kingsley na Universidade de Stanford. O laboratório de Kingsley estuda a evolução humana, procurando responder a perguntas sobre como os humanos vieram a ser, bem, humanos.

Em 2007, cientistas colaboradores na Islândia e na Holanda publicou um artigo descrevendo como eles examinaram o genoma em busca de variantes associadas à pigmentação humana e encontraram 60 áreas distintas onde uma alteração de uma letra no código genético resultou em pele, olhos ou cabelo mais claros. Um desses polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), como são chamados, residia próximo ao gene KITLG.

A equipe de Kingsley analisou repositórios de dados genéticos, em busca de lugares no código genético perto do gene KITLG que dizem ao gene o que fazer. Eles encontraram um local no DNA onde proteínas conhecidas como fatores de transcrição se ligam à sequência e executam as instruções especificadas no código.

Eles descobriram que, se o nucleotídeo guanina mantém esse ponto, o fator de transcrição não pode se ligar tão fortemente ao DNA como quando outro nucleotídeo (adenina) está na mesma posição. Essa simples alteração - substituir A por G na sequência de DNA - reduz a expressão do gene e, em última instância, muda a cor do cabelo.

Os camundongos pintados de azul de Guenther provam que o grupo Kingsley encontrou a mancha no genoma que informa aos folículos capilares a quantidade de melanina a ser incorporada ao cabelo.

Em seguida, o grupo queria saber o que aconteceria se dessem aos ratos um conjunto de instruções KITLG em vez de outro - um conjunto com a leitura 'faça um rato louro' e o outro 'crie uma morena'. Reproduzivelmente, o rato com a variante loira tem pêlo de tom mais claro do que o rato com a variante morena.

Portanto, se entendermos a origem genética precisa de tal característica, podemos manipular nossos genes para obter a aparência desejada? Os humanos poderiam, por exemplo, injetar a sequência de DNA da variante loira e ignorar as instruções para fazer cabelo castanho? Se ao menos fosse tão simples. Os pesquisadores identificaram mais de 12 regiões cromossômicas associadas à cor do cabelo até agora, incluindo regiões em oito genes associados especificamente ao cabelo loiro. Além disso, o gene KITLG atua em mais de um local. “Acho que a tintura de cabelo vai continuar por aí por um tempo”, diz Guenther.

Poucas semanas depois de prepará-los, a Dra. Catherine Guenther verificou seus embriões de camundongo e soube que ela havia identificado a fonte de uma mutação de cabelos loiros no DNA humano. Os ratos ainda não totalmente formados pareciam minúsculos homens de guerra portugueses - bulbosos, translúcidos e salpicados de azul nas bordas.

Guenther copiou sequências de DNA humano perto de um gene chamado KITLG. Ela fundiu a sequência com outro pedaço de DNA que codifica uma enzima e injetou os pedaços ligados em embriões de camundongos, que incorporaram o DNA em seus cromossomos.

Quando Guenther inspecionou os embriões de perto, ela pôde ver o precipitado azul da enzima dentro de seus folículos capilares, levando-a a concluir que a sequência de DNA que ela adicionou desempenhou um papel crucial no desenvolvimento do folículo capilar. 'Mostrei os embriões ao Dr. Kingsley antes de ir para casa naquele dia e ficamos muito animados', disse Guenther. 'Nós provamos que havia um elemento de controle do folículo piloso nesta região que poderia ser diferente entre loiras e morenas no norte da Europa.'

A fábrica molecular humana encarregada da coloração produziu o mesmo édito por centenas de milhares de anos: faça pigmento! Então, em algum momento, o produto se diversificou. Para se adaptar a menos luz solar à medida que os primeiros humanos se moviam para latitudes mais altas, os genes de nossos ancestrais ajustaram a densidade da melanina na pele. Com menos melanina que absorve os ultravioletas, os humanos poderiam produzir a tão necessária vitamina D a partir da luz do sol que penetra na pele.

Mas ninguém sabe exatamente quando ou por que os humanos começaram a apresentar variações no cabelo e na cor dos olhos. Uma teoria enfoca a alta população de pessoas de cabelos louros no norte da Europa e presume que durante a Idade do Gelo, um desequilíbrio entre mulheres e homens levou ao desenvolvimento de cabelos e cores de olhos únicos que chamariam a atenção de um parceiro em potencial. A fábrica molecular humana simplesmente exigia uma diminuição na produção de melanina para impor tal efeito evolutivo monumental.

Guenther trabalha como cientista pesquisador no laboratório do Dr. David Kingsley na Universidade de Stanford. O laboratório de Kingsley estuda a evolução humana, procurando responder a perguntas sobre como os humanos vieram a ser, bem, humanos.

Em 2007, cientistas colaboradores na Islândia e na Holanda publicou um artigo descrevendo como eles examinaram o genoma em busca de variantes associadas à pigmentação humana e encontraram 60 áreas distintas onde uma alteração de uma letra no código genético resultou em pele, olhos ou cabelo mais claros. Um desses polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), como são chamados, residia próximo ao gene KITLG.

A equipe de Kingsley analisou repositórios de dados genéticos, em busca de lugares no código genético perto do gene KITLG que dizem ao gene o que fazer. Eles encontraram um local no DNA onde proteínas conhecidas como fatores de transcrição se ligam à sequência e executam as instruções especificadas no código.

Eles descobriram que, se o nucleotídeo guanina mantém esse ponto, o fator de transcrição não pode se ligar tão fortemente ao DNA como quando outro nucleotídeo (adenina) está na mesma posição. Essa simples alteração - substituir A por G na sequência de DNA - reduz a expressão do gene e, em última instância, muda a cor do cabelo.

Os camundongos pintados de azul de Guenther provam que o grupo Kingsley encontrou a mancha no genoma que informa aos folículos capilares a quantidade de melanina a ser incorporada ao cabelo.

Em seguida, o grupo queria saber o que aconteceria se dessem aos ratos um conjunto de instruções KITLG em vez de outro - um conjunto com a leitura 'faça um rato louro' e o outro 'crie uma morena'. Reproduzivelmente, o rato com a variante loira tem pêlo de tom mais claro do que o rato com a variante morena.

Portanto, se entendermos a origem genética precisa de tal característica, podemos manipular nossos genes para obter a aparência desejada? Os humanos poderiam, por exemplo, injetar a sequência de DNA da variante loira e ignorar as instruções para fazer cabelo castanho? Se ao menos fosse tão simples. Os pesquisadores identificaram mais de 12 regiões cromossômicas associadas à cor do cabelo até agora, incluindo regiões em oito genes associados especificamente ao cabelo loiro. Além disso, o gene KITLG atua em mais de um local. “Acho que a tintura de cabelo vai continuar por aí por um tempo”, diz Guenther.

Imagem: imagem microscópica de um cabelo humano danificado que foi branqueado e alisado.

Esta artigo apareceu pela primeira vez em mosaico e é republicado aqui sob uma licença Creative Commons.

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