Entenda a CRISPR Ferramenta que Consegue Editar o DNA + Prêmio Nobel 2020




O Prêmio Nobel de Química 2020, anunciado nesta quarta-feira (7), premiou duas cientistas que desenvolveram o Crispr, ferramenta que consegue editar o DNA, o código genético de seres vivos.


Mas o que seria o Crispr?


A tecnologia CRISPR é uma ferramenta simples, mas poderosa, para editar genomas. Ele permite que os pesquisadores alterem facilmente as sequências de DNA e modifiquem a função do gene. Suas muitas aplicações potenciais incluem correção de defeitos genéticos, tratamento e prevenção da propagação de doenças e melhoria de safras. No entanto, sua promessa também levanta questões éticas.

No uso popular, "CRISPR" (pronuncia-se "mais nítido") é a abreviação de "CRISPR-Cas9." CRISPRs são extensões especializadas de DNA. A proteína Cas9 (ou "associada ao CRISPR") é uma enzima que atua como uma tesoura molecular, capaz de cortar fitas de DNA.


A tecnologia CRISPR foi adaptada dos mecanismos naturais de defesa de bactérias e arqueas (o domínio dos microrganismos unicelulares). Esses organismos usam RNA derivado de CRISPR e várias proteínas Cas, incluindo Cas9, para impedir ataques de vírus e outros corpos estranhos. Eles fazem isso principalmente cortando e destruindo o DNA de um invasor estrangeiro. Quando esses componentes são transferidos para outros organismos mais complexos, isso permite a manipulação de genes, ou "edição".


Até 2017, ninguém sabia realmente como era esse processo. Em um artigo publicado em 10 de novembro de 2017 na revista Nature Communications, uma equipe de pesquisadores liderada por Mikihiro Shibata da Universidade de Kanazawa e Hiroshi Nishimasu da Universidade de Tóquio mostrou como é quando um CRISPR está em ação pela primeira vez Tempo.


Prêmio Nobel de Química 2020


Tesouras genéticas: uma ferramenta para reescrever o código da vida

Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna descobriram uma das ferramentas mais afiadas da tecnologia genética: a tesoura genética CRISPR / Cas9. Usando isso, os pesquisadores podem alterar o DNA de animais, plantas e microrganismos com extrema precisão. Essa tecnologia teve um impacto revolucionário nas ciências da vida, está contribuindo para novas terapias contra o câncer e pode tornar realidade o sonho de curar doenças hereditárias.


Os pesquisadores precisam modificar os genes nas células se quiserem descobrir o funcionamento interno da vida. Isso costumava ser um trabalho demorado, difícil e às vezes impossível. Usando a tesoura genética CRISPR / Cas9, agora é possível alterar o código da vida ao longo de algumas semanas.

“Há um poder enorme nessa ferramenta genética, que afeta a todos nós. Não só revolucionou a ciência básica, mas também resultou em colheitas inovadoras e levará a novos tratamentos médicos inovadores ”, disse Claes Gustafsson, presidente do Comitê Nobel de Química.


Como tantas vezes na ciência, a descoberta dessas tesouras genéticas foi inesperada. Durante os estudos de Emmanuelle Charpentier sobre o Streptococcus pyogenes , uma das bactérias que mais causam danos à humanidade, ela descobriu uma molécula até então desconhecida, o tracrRNA . Seu trabalho mostrou que o tracrRNA faz parte do antigo sistema imunológico da bactéria, CRISPR / Cas , que desarma os vírus ao clivar seu DNA.


Charpentier publicou sua descoberta em 2011. No mesmo ano, ela iniciou uma colaboração com Jennifer Doudna, uma bioquímica experiente com vasto conhecimento de RNA. Juntos, eles conseguiram recriar a tesoura genética da bactéria em um tubo de ensaio e simplificar os componentes moleculares da tesoura para que fossem mais fáceis de usar.


Em um experimento que marcou época, eles reprogramaram a tesoura genética. Em sua forma natural, as tesouras reconhecem o DNA dos vírus, mas Charpentier e Doudna provaram que podem ser controladas para que possam cortar qualquer molécula de DNA em um local predeterminado. Onde o DNA é cortado, é fácil reescrever o código da vida.


Desde que Charpentier e Doudna descobriram as tesouras genéticas CRISPR / Cas9 em 2012, seu uso explodiu. Essa ferramenta contribuiu para muitas descobertas importantes na pesquisa básica, e os pesquisadores de plantas foram capazes de desenvolver safras que resistem a mofo, pragas e seca. Na medicina, ensaios clínicos de novas terapias contra o câncer estão em andamento e o sonho de ser capaz de curar doenças hereditárias está prestes a se tornar realidade. Essas tesouras genéticas levaram as ciências da vida a uma nova época e, de muitas maneiras, estão trazendo os maiores benefícios para a humanidade.

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