O verme que ajudou a explicar o desenvolvimento do corpo humano:bonus de poker

Desenhobonus de pokerC. elegans

Crédito, Science Photo Library

Legenda da foto, O DNA está no centrobonus de pokerdescobertas extraordinárias sobre como nossos corpos funcionam (e falham)

Mas foi graças à busca do biólogo sul-africano Sydney Brenner por um novo modelo animal que pudesse ajudá-lo a explorar os mistérios do desenvolvimento e do comportamento humano que o verme ficou famoso,bonus de poker1963.

"Precisávamosbonus de pokerum organismo com o qual pudéssemos estudar genéticabonus de pokermaneira adequada", afirmou Brenner na época.

"Como era preciso ver onde uma célula terminava e outra começava, tinha que ser com o microscópio eletrônico, então, eu precisavabonus de pokerum organismo pequeno que caberia na janela desses microscópios. Finalmente, decidi por esses pequenos vermes nematódeos, C. Elegans, e comecei a trabalhar com eles. "

"Sydney Brenner é um deus na comunidadebonus de pokervermes por ter escolhido este organismo modelo", diz Gordon Lithgow, vice-presidente do Instituto Buckbonus de pokerPesquisa sobre o Envelhecimento, nos Estados Unidos.

"O que ele realmente fez foi tomar uma decisão muito sábia que permite estudar biologia realmente complexabonus de pokerum sistema simples. E essa foi a verdadeira genialidade. Trata-sebonus de pokeruma biologia básica, sem dúvida, mas é incrível como essa biologia básica agora se traduziu para os humanos e a compreensão das doenças."

As aparências não enganam

Na verdade, a aparência do C. elegans é um dos seus muitos atrativos para se tornar um modelo.

C. elegansbonus de pokerlaboratório

Crédito, Science Photo Library

Legenda da foto, O C. elegans produz maisbonus de poker1.000 ovos por dia — eles podem ser cultivadosbonus de pokergrande número, e culturas saudáveis ​​podem ser congeladas e depois descongeladas e revividas quando necessário

"A grande vantagem é o fatobonus de pokerser transparente. Dá para ver atravésbonus de pokersua pele!", exclama Lithgow.

"Você pode realmente ver células e processos biológicos acontecendo, apenas olhando por um microscópio."

"Além disso, é pequeno. Tem menosbonus de pokerum milímetrobonus de pokertamanho, então você pode cultivar centenasbonus de pokermilhares desses vermesbonus de pokerlaboratório, e isso é muito importante se você estiver buscando um gene raro ou algo parecido."

"A genialidadebonus de pokerSydney Brenner foi perceber que, embora tenhamos centenasbonus de pokerbilhõesbonus de pokercélulasbonus de pokernosso cérebro, o verme tem apenas 302 neurônios, e você pode observá-los atravésbonus de pokersua pele transparente e estudá-los."

C. elegans

Por que é tão ideal?

- O verme nematoide C. elegans é muito mais simples do que os humanos — não tem, por exemplo, ossos, coração ou sistema circulatório — mas compartilha muitos genes e vias moleculares conosco;

- Além disso, muitos dos sinais moleculares que controlam seu desenvolvimento também são encontradosbonus de pokerorganismos mais complexos, como os humanos;

- Muitos dos genes no genoma do C. elegans têm equivalentes funcionaisbonus de pokerhumanos, fazendo dele um modelo extremamente útil para explorar doenças humanas;

- Formasbonus de pokerC. elegans nas quais genes específicos são alterados podem ser produzidas com muita facilidade para estudarbonus de pokerperto a função dos genes;

- Essas mutações fornecem modelos para muitas doenças humanas, incluindo distúrbios neurológicos, doenças cardíacas congênitas e doenças renais;

- Podem ser usados para testar milharesbonus de pokerdrogasbonus de pokerpotencial para doenças importantes.

C. elegans

"O verme é espetacular como organismo modelo por uma sériebonus de pokerrazões", diz à BBC Bob Waterston, professorbonus de pokerCiências do Genoma da Universidadebonus de pokerWashington, nos Estados Unidos.

"Tem menosbonus de poker1 mil células na idade adulta e sabemos quais são todas essas células e o que fazem. É pequeno, então, é possível obter uma grande quantidade delas, e isso é importante para a genética, porque permite observar vários eventos raros. É difícil fazer a genéticabonus de pokerum rinoceronte, como Sydney costumava dizer!", acrescenta Waterson, que ingressou no laboratóriobonus de pokerSydney Brennerbonus de pokerCambridge, no Reino Unido, no início dos anos 1980 e é mais conhecido por seu trabalho no Projeto Genoma Humano.

Mas, como preparação para essa tarefa gigantesca, ele fez parte da pequena equipe que mapeou o genoma do C. elegans, o primeiro animal a ter seu genoma totalmente sequenciado.

Dúvidas infundadas

"Na época, havia muito ceticismo", ele lembra.

"Primeiro, se perguntavam se valia a pena sequenciar um genoma inteiro, ou se deveriam fazer algo mais barato... ou nem sequer fazer nada, simplesmente estudar genes individuais."

"O segundo problema era que ninguém sabia como fazer isso. O que fizemos foi realmente um experimento para ver se as tecnologias da época poderiam ser adaptadas, refinadas o suficiente para sequenciar um genoma do tamanho do C. elegans. Se pudéssemos fazer isso com algo do tamanhobonus de pokerum cromossomo humano médio, provavelmente seria possível estender para todo o genoma humano."

Isso, como sabemos agora, acabou se mostrando possível.

O bioquímico sul-africano Sydney Brenner (1927-2019)bonus de pokeruma fotobonus de poker1963, quando começou a fazer pesquisas com C. elegans (cuja cultura está na placabonus de pokerPetri). No canto superior esquerdo, um mapabonus de pokerseus genes

Crédito, Science Photo Library

Legenda da foto, O bioquímico sul-africano Sydney Brenner (1927-2019)bonus de pokeruma fotobonus de poker1963, quando começou a fazer pesquisas com 'C. elegans' (cuja cultura está na placabonus de pokerPetri). No canto superior esquerdo, um mapabonus de pokerseus genes

E, apesar das dúvidas iniciais sobre se a missão valia a pena ou não, ter o mapa completo do genoma do verme acabou sendo mais útil do que qualquer um esperava, como diz Gordon Lithgow.

"Acontece que o verme e os humanos são muito semelhantes embonus de pokerbiologia básica."

"Quando o genoma do C. elegans foi sequenciado, descobrimos que algo como 2/3 dos genes envolvidos nas doenças humanas estavam no verme. Isso significava que era possível estudar essa biologia que ébonus de pokervital importância para as doenças humanas nessa pequena criatura."

Mais vida

Em 1988, cientistas que trabalhavam com vermes mutantes nos Estados Unidos descobriram por acaso uma mutaçãobonus de pokerum único gene que aumentava a vida útil do C. elegansbonus de pokeraté 65%.

Cinco anos depois, o verme ganhou as manchetes quando encontraram outra mutaçãobonus de pokerum único gene que podia prolongarbonus de pokervidabonus de pokeraté dez vezes. Além disso, os vermes permaneceram saudáveis ​​até o fim.

"De certa forma, mudou a maneira como as pessoas pensam sobre o envelhecimento", diz Lithgow.

"Achávamos que a vida útil era como uma quantidade fixa, mas o que o verme nos mostrou foi que a vida útil é plástica, que realmente podia ser alteradabonus de pokeruma dimensão dez vezes maior... É incrível!"

Pesquisador olhando C. elegansbonus de pokeruma placa

Crédito, Science Photo Library

Legenda da foto, Seu ciclobonus de pokervida ébonus de pokerapenas duas semanas e, como são transparentes, podem ser facilmente examinados — assim, o comportamentobonus de pokercélulas individuais pode ser acompanhado ao longobonus de pokerseu rápido desenvolvimento

"Resulta que a nível molecular, a nível celular, os processos que impulsionam a vida útilbonus de poker20 dias do C. elegans são muito semelhantes aos processos que acreditamos que impulsionem o envelhecimentobonus de pokerseres humanos. E o mais importante é que não se trata apenasbonus de pokerenvelhecer; trata-se das doenças do envelhecimento", enfatiza o especialista.

"Acreditamos que os mecanismos que estamos estudando no verme são os impulsionadores, até mesmo as causas,bonus de pokerdoenças como Alzheimer, câncer, osteoporose, osteoartrite, Parkinson, etc."

"Então: o verme mudou a forma como as pessoas pensavam sobre o envelhecimento e a expectativabonus de pokervida. E depois, devido à conexão com as doenças, o verme mudou a maneira como pensamos sobre as doenças crônicas humanas."

O presente da natureza

Ninguém ficou mais surpreso do que Sydney Brenner ao ver o quanto estava sendo revelado ao estudar o C. elegans.

"Foi muito surpreendente, porque na época era um campo completamente novo, e acho que decolou; agora é toda uma uma indústria", declarou, na época.

Vários prêmios Nobel foram provenientes do estudo do verme, incluindo o que Brenner recebeu.

"O título da minha palestra é 'o presente da natureza para a ciência' (...), e será sobre como a diversidade biológica pode ser — e tem sido — usada para o avanço da pesquisa científica. Gostobonus de pokerpensar que o quarto vencedor do prêmio Nobel este ano é o Caenorhabditis elegans e acho que ele merece a maior parte da homenagem, embora é claro que ele não vai compartilhar a recompensabonus de pokerdinheiro! (Risos)", afirmou Brenner embonus de pokerpalestra no Nobelbonus de poker2002.

Esse pequeno "presente da natureza para a ciência" provou ser inestimável... e o que rendeu a Sydney Brenner e dois colegas o Prêmio Nobel foi a descoberta do programabonus de pokersuicídio celular.

O suicídio celular é o processo que esculpe nossos corpos no útero, removendo a teiabonus de pokerpele entre os dedos das mãos e dos pés, esvaziando os tubos, moldando nossos órgãos e construindo nosso cérebro.

"No verme, as células se dividem e produzem mais células", explica Bob Waterston.

"Mas, às vezes, você não precisabonus de pokeruma das células-filhas que são fabricadas. E, surpreendentemente, a biologia inventou um sistema basicamente para o suicídio celular. A célula é programada para decidir que não é necessária e ativa esse programa que a mata."

"Isso se mostrou ser muito importantebonus de pokertoda a biologia. No câncer, é incrivelmente importante: se você não tiver controle adequado da morte celular, se não tiver esse programabonus de pokersuicídio ativado, isso pode levar a certos tiposbonus de pokercâncer."

Da terra ao céu

E não para por aí: o pequeno verme tem sido usado para testar os limites da biologiabonus de pokerambientes mais extremos.

"C. elegans esteve no espaço", diz Lithgow entusiasmado.

"Foi partebonus de pokerum dos experimentos biológicos inicialmente realizadosbonus de pokerum ônibus espacial. E mais: foi possivelmente o primeiro organismo terrestre a se reproduzir no espaço. São hermafroditas, então se autofecundam, e esses vermes enviados ao espaço foram capazesbonus de pokerse reproduzir, o que foi muito emocionante. "

Mas também foram partebonus de pokeruma tragédia.

Imagem televisiva do acidente com Columbia

Crédito, Getty Images

Legenda da foto, Em 1ºbonus de pokerfevereirobonus de poker2003, a espaçonave se desintegrou sobre os estados do Texas e Louisiana ao reentrar na atmosfera da Terra — todos os 7 membros da tripulação morreram

Em 2003, para o horror daqueles que controlavam a missão ebonus de pokermilhõesbonus de pokerpessoas que ligaram suas televisões para assistir ao retorno do ônibus espacial, o Columbia se desintegrou ao entrar na atmosfera da Terra.

"Algum tempo depois do desastre, os vermes foram recuperados no recipientebonus de pokerque o experimento estava sendo realizado e estavam vivos!"

"É incrível que eles estivessem ali, eles passaram por isso e voltaram à Terra", conta Lithgow.

C. elegans que estavam a bordo do ônibus espacial e que, apesarbonus de pokertudo, sobreviveram

Crédito, Getty Images

Legenda da foto, Estes são os C. elegans que estavam a bordo do ônibus espacial e que, apesarbonus de pokertudo, sobreviveram

"O C. elegans deu uma contribuição após a outra ao nosso conhecimento", diz Waterston.

E tudo parece indicar que continuará contribuindo.

Hoje, também são usados ​​para testar todos os tiposbonus de pokerdrogas, incluindo aquelas que os cientistas esperam que possam retardar e melhorar os processosbonus de pokerenvelhecimento.

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