Sequencing

Muita gente não entende muita coisa quando o assunto é genética (eu incluída), pois é um assunto complexo e que como qualquer ciência da vida, está em constante evolução e aprimoramento. Hoje em dia muita coisa é automatizada e a internet, vejam vocês, é uma grande amiga do cientista moderno. Mas nem sempre foi assim.

Hoje em dia, você pega um pedaço de DNA, enfia numa maquininha e ela imprime um papel com a sequência todinha. Maravilhas da modernidade. Se tiver uma letrinha faltando, a máquina coloca um X. Um bom sequenciamente (leitura de uma sequência de DNA) tem poucos X e muitas letrinhas A, T, C e G. Se o DNA não estiver muito bom, enfia numa outra maquinha e um monte dessas letrinhas separadas – um pouquinho de A, um pouquinho de T, um pouquinho de C e um pouquinho de G, adiciona umas enziminhas das nossas amigas bactérias, sacode um pouquinho, cozinha um pouquinho e voilá, temos um DNA novinho em folha.

Mas há não muito tempo atrás, como é que os cientistas faziam pra descobrir qual era a sequencia do DNA? Bem, primeiro de tudo, como eles sabiam como extrair o DNA?

No próximo post, vou contar como foi que eu extraí meu primeiro DNA de uma banana. Qualquer criança em casa pode fazer isso e é bem legar ver os resultados. Mas sangerhoje vou mostrar pra vocês o que fazer quando você vê isso aqui do lado. Caramba, o que fazer com esse monte de tracinhos sem fazer muito sentido? Mas veja mais perto. Cada 4 fileiras desses tracinhos corresponde a uma das 4 letras, ou 4 nucleotídeos. Cada tracinho é a frequência com que cada um deles aparece na cadeia e eles estão em ordem. Então, vamos supor, se nessas 4 fileiras do meio for GATC, então é só contar de baixo pra cima na ordem que elas aparecem. Você é capaz de dizer essa sequencia da tabela amarela agora?autoradiogram Lembre-se de começar de baixo pra cima. Agora, imagina  tivéssemos que contar sequencias de milhares de tracinhos um por um? Não só demoraria um tempão mas estaria cheia de erros. Nos anos 70 eles tinham que fazer assim!

Esse método, chamado de Sanger, ainda é ensinado nas universidades, porque é a base do entendimento do sequenciamento. Depois que você entender o que se passa, você pode se voltar às maquininhas e deixar ela fazer o trabalho pra você (ufa!). Agora pra mim, o mais interessante foi saber como o Sanger criou esse método.

Nós sabemos que a estrutura do DNA tem dupla cadeia, duas fileiras de DNA que são exatamente opostas (C com G e A com T). Muitos dos métodos de laboratório usam somente um lado da cadeira, ou simples cadeia, e esse método não é diferente. Sanger pegou uma cadeia simples, vamos supor ATGACCTTTAGA e enfiou uma cópia em quatro tubinhos de ensaio diferentes. Em casa um deles ele enfiou uma letrinha marcada com algo que brilhe, na maior parte das vezes um aditivo radioativo. Então o que acontece? No tubinho onde tinha essa sequência e o C foi adicionado, o C brilhante vai se juntar em todos os G da cadeia, e assim por diante nos outros tubinhos. E cada uma das fileiras com os tracinhos pretos que a gente vê na figura corresponde onde a letrinha brilhante se uniu. Desse modo, podemos ler a sequência.

Depois que você terminar de ler essa sequência no quadro amarelo, copie e coloque no BLAST (após copiar, aperte o botão Blast). O Sistema Blast procura essa sequência em todo o banco de dados de sequência de nucleotídeos que é mantido num esforço de colaboração de cientistas no mundo inteiro. Se você leu a sequência corretamente, vai saber onde ela aparece em todo o DNA conhecido até hoje no mundo. Alguns são “perfect matches” de 100% outras nem tanto. Essa estratégia também é usada pra saber a relação de parentesco de um de DNA ou outro, por exemplo, como saber que um organismo pertence ao mesmo Filo ou espécie taxonômica. Antigamente, bastava-se ver a aparência e fósseis do animal ou planta pra se organizar a ordem taxonômica, por isso hoje em dia, com o advanço da genética e ciências do genoma, é possivel modificar muitos erros que foram cometidos com os antigos métodos taxonômicos.