Cientistas sequenciam completamente o cromossomo Y humano pela primeira vez
Informações podem auxiliar estudos sobre infertilidade masculina e outros problemas de saúde
Cientistas sequenciaram completamente o cromossomo Y pela primeira vez.
A descoberta traz informações que podem auxiliar estudos sobre infertilidade masculina e outros problemas de saúde.
A primeira tentativa de sequenciamento do código genético ocorreu há 20 anos, mas ainda havia lacunas significativas nas sequências de todos os 23 pares de cromossomos humanos.
Alguns dos espaços faltantes foram preenchidos no ano passado por um grupo internacional de 100 cientistas, chamado Consórcio Telômero-para-Telômero (T2T). Mas mais de metade das sequências do cromossomo Y, o menor e mais complicado dos 46 cromossomos humanos, permaneciam desconhecidas.
Agora, o mesmo grupo de pesquisadores preencheu as informações que faltavam, publicando uma sequência completa do cromossomo Y na quarta-feira (23) na revista Nature.
“Há apenas alguns anos, faltava metade do cromossomo Y humano [na sequência referência]”, disse Monika Cechova, co-autora do artigo e pós-doutoranda em engenharia biomolecular na Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, em uma declaração.
“Naquela época nem sabíamos se ele poderia ser sequenciado, era muito intrigante. Esta é realmente uma grande mudança no que é possível ou não”, acrescentou Cechova.
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O que o cromossomo Y pode revelar
Os humanos normalmente têm um par de cromossomos sexuais em cada célula. As pessoas designadas como sexo masculino ao nascer têm um cromossomo X e um Y, enquanto aquelas designadas como sexo feminino ao nascer têm dois cromossomos X.
As informações mais detalhadas fornecidas pela nova sequência de referência do Y facilitarão o estudo de condições e distúrbios ligados ao cromossomo, como a falta de produção de espermatozoides, que leva à infertilidade.
Pesquisas recentes sugerem que o cromossomo Y também é importante para a saúde e a longevidade, segundo Kenneth Walsh, professor de bioquímica e genética molecular da Escola de Medicina da Universidade da Virgínia, que não esteve envolvido na nova pesquisa.
“Foram identificados genes no cromossomo Y que se mostraram necessários para a prevenção do câncer e de doenças cardiovasculares”, pontuou Walsh por e-mail.
“O cromossomo Y representou a ‘matéria escura’ do genoma. Essa nova análise nos permitirá compreender melhor as regiões do cromossomo Y que possuem funções regulatórias e podem codificar mRNA e proteínas”, acrescentou.
Muitas pessoas começam a perder o cromossomo Y em algumas de suas células à medida que envelhecem, especialmente aquelas que sofrem rápida renovação, como as células sanguíneas.
Os cientistas nunca compreenderam completamente porque é isso acontece e o efeito que pode ter na saúde de uma pessoa, embora o fenômeno tenha sido associado em dois artigos científicos recentes a um aumento da gravidade do câncer da bexiga e a um maior risco de doenças cardíacas.
Ter uma referência genética completa do cromossomo Y pode ajudar cientistas e médicos a explorar ainda mais essa ligação potencial.
“Estes artigos provavelmente representam a ponta do iceberg em termos de compreensão do papel do cromossomo Y nas doenças associadas à idade”, destacou Walsh.
O especialista também explicou que a perda do cromossomo Y pode ser parcialmente responsável pela menor expectativa de vida dos homens — homens vivem cerca de seis anos menos que as mulheres nos países industrializados ocidentais, segundo Walsh.
“No entanto, tem-se questionado se a perda do cromossomo Y é um biomarcador do envelhecimento biológico ou se a perda do cromossomo Y tem um efeito direto na saúde dos homens. Pesquisas recentes fornecem fortes evidências que mostram que o efeito é direto”, afirmou.
O cromossomo Y é incomumente repetitivo
O cromossomo Y era particularmente difícil de decifrar porque é extraordinariamente repetitivo.
As quatro letras ou blocos de construção do DNA – adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T) – formam pares específicos que se unem em forma de dupla hélice. Os cromossomos são estruturas semelhantes a fios, compostas de DNA.
Embora todos os cromossomos humanos contenham repetições, mais de 30 milhões de letras do cromossomo Y – de um total de 62,5 milhões – são sequências repetitivas, às vezes chamadas de DNA satélite ou DNA lixo.
O cromossomo Y também contém palíndromos – sequências de letras iguais para frente e para trás, como um radar.
“Não é apenas o menor, mas também o mais complexo, por isso tem a maior quantidade de DNA repetitivo, que são como trechos de DNA que se repetem muitas, muitas vezes, às vezes em conjunto e às vezes eles podem ser intercalados com sequências únicas”, observou Cechova.
O DNA repetitivo complica as coisas, porque reunir dados a partir do sequenciamento genético é um pouco como tentar ler um longo livro cortado em tiras, de acordo com o Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano.
“Se todas as linhas do livro forem únicas, é mais fácil determinar a ordem em que as linhas vão. No entanto, se a mesma frase for repetida milhares ou milhões de vezes, a ordem original das tiras é muito menos clara”, explica o instituto, que financia o Consórcio T2T, conforme divulgado em comunicado à imprensa.
No caso do cromossomo Y, é como se as mesmas frases fossem repetidas durante metade do livro.
Os pesquisadores conseguiram obter uma leitura completa do cromossomo Y graças à nova tecnologia de sequenciamento de “leitura longa” e métodos computacionais que poderiam lidar com sequências repetitivas e transformar dados brutos em um recurso utilizável.
O cromossomo Y completo adiciona mais de 30 milhões de pares de bases – as sequências repetitivas – ao genoma humano de referência.
No início deste ano, os investigadores compilaram um “pangenoma” que incorpora o ADN de dezenas de pessoas de quase todos os continentes – essencialmente atualizando o genoma humano para o tornar mais equitativo e inclusivo.
Acompanhando a pesquisa publicada na mesma revista na quarta-feira, uma equipe colaboradora de cientistas reuniu cromossomos Y de 43 indivíduos do sexo masculino de 21 populações mundiais para capturar a variação genética no cromossomo Y.
“Estão surgindo pesquisas que mostram que a função adequada do gene do cromossomo Y é extremamente importante para a saúde geral dos homens”, disse Charles Lee, autor sênior do artigo de pesquisa que o acompanha e professor e diretor de pesquisa do Laboratório Jackson de Medicina Genômica, em um comunicado.
“Nosso estudo permite a inclusão do cromossomo Y completo em todos os estudos futuros ao sequenciar genomas masculinos para compreender a saúde e a doença”, finalizou.
