div>Image: TOKYO MEDICAL UNIVERSITY
p>A revista Nature criou recentemente um importante precedente para o mundo Web, publicando um artigo on-line 10 dias antes de sua estréia impressa prevista para 18 de maio. A sua decisão, naturalmente, foi influenciada pela importância do artigo. Nele, um consórcio internacional de cientistas revela a sequência completa do cromossoma 21, o menor de todos os 24 cromossomas humanos. E o que eles encontraram – uma inesperada escassez de genes no 21 – indica que o número total de genes humanos foi muito provavelmente superestimado.
O cromossoma 21, que representa cerca de 1% de todo o genoma, era esperado que fosse pobre em genes, mas não tão empobrecido como parece agora. De facto, o projecto Unigene adivinhou que o 21 suportaria apenas 80 por cento do número de genes que se poderia esperar de um cromossoma do seu tamanho. Assim, se o número total de genes humanos esperados é de cerca de 100.000, a previsão era de que 21 conteria 800 a 1.000 genes, ou 80% de 1% do genoma.
Mas na verdade, o consórcio do cromossoma 21 – que incluía pesquisadores do Japão, Alemanha, França, Suíça, Inglaterra e Estados Unidos – encontrou apenas 225 genes. Este é um número pequeno não só em termos do que foi previsto, mas também em comparação com os outros cromossomas completamente sequenciados até à data, 22, que contém 545 genes e é semelhante em tamanho. O cromossoma 22 é considerado “rico em genes”, mas as novas informações ainda estão fazendo os pesquisadores revisarem suas previsões sobre o próprio genoma.
“Estes dois cromossomos juntos”, escrevem os autores do artigo, “representam cerca de 2% do genoma humano e coletivamente contêm 770 genes”. Assumindo que ambos os cromossomos combinados refletem um conteúdo médio de genes do genoma, estimamos que o número total de genes humanos pode estar próximo a 40.000″.
Apesar do pequeno número de genes no cromossomo 21, não foi uma bola de DNA fácil de desembaraçar, e ao fazer isso, o consórcio fez vários avanços técnicos. Todos os cromossomos parecem-se com os X, tendo braços curtos e longos de DNA, compostos de milhões de pares de bases. O grupo reporta uma sequência que abrange 99,7% do braço longo do cromossoma 21, ou 33,55 milhões de pares de bases. E dentro dessa sequência está uma extensão ininterrupta de 28,5 milhões de pares de bases – a sequência de DNA contínua mais longa conhecida até agora.
O trabalho também descreve uma sequência de 281.000 pares de bases no braço curto do cromossoma 21, que foi difícil de mapear e clonar porque contém um número de sequências altamente repetitivas (ver ilustração à esquerda). O comprimento deste braço curto varia muito entre os indivíduos, e por isso esta sequência marca o primeiro exemplo de uma grande parte do genoma que pode expandir ou contrair drasticamente.
Figurar com mais detalhe o que os genes do cromossoma 21 fazem pode ser um trunfo para os investigadores médicos. Mutações em 14 genes conhecidos no cromossomo 21 desempenham papéis em uma forma de doença de Alzheimer, esclerose lateral amifrófica e epilepsia progressiva do mioclonus, entre outras doenças. Também no cromossomo 21 estão genes ainda não identificados, mas conhecidos por serem responsáveis por cinco doenças chamadas monogênicas, incluindo duas formas de surdez e as síndromes de Usher e Knobloch.
Talvez o mais significativo, ter uma terceira cópia do cromossoma 21, ou trissomia do cromossoma 21, resulta na síndrome de Down, que afeta até um em 700 nascimentos e é a causa mais comum de retardo mental. É provável porque o cromossomo 21 tem tão poucos genes que a trissomia do cromossomo 21, ao contrário de muitas outras doenças cromossômicas, não é fatal antes do nascimento, ou mesmo em uma idade jovem. Mesmo assim, a síndrome de Down está associada a mais de 80 problemas físicos e mentais, incluindo doenças cardíacas congênitas, um risco aumentado para certas leucemias, e deficiências imunológicas.
O jornal traz boas notícias para os cientistas que esperam identificar os genes do cromossomo 21 que estão por trás das várias complicações da síndrome de Down: regiões do cromossomo 21 humano têm muito em comum com várias regiões dos cromossomos de camundongos 10, 16 e 17 – regiões que são chamadas de sínteses conservadas entre espécies. Este alto grau de conservação significa que os cientistas podem começar a usar os mapas de camundongos para orientação. Melhores formas de gerir a síndrome de Down podem não surgir de imediato, mas é um começo.