Cientistas modificam DNA de bactéria para criar o menor “gravador biológico” do mundo

Ao modificar geneticamente bactérias, uma equipe de cientistas conseguiu fazer com que os organismos registrassem eventos ambientais no próprio DNA, inclusive com uma maneira de “marcá-los”, permitindo que os pesquisadores não só conseguissem descobrir o que, mas também quando algo ocorreu.

“As bactérias, engolidas por um paciente, poderiam ser capazes de registrar as mudanças que experimentam em todo o trato digestivo, produzindo uma visão sem precedentes de fenômenos previamente inacessíveis”, explicou Harris Wang, do centro médico da Columbia University e autor principal do artigo publicado na Science.

O experimento se baseia no “rapto” do próprio sistema imunológico das bactérias, especificamente do complexo CRISPR-Cas.

Este é o mesmo sistema que revolucionou a edição genética na última década. E, com ele, a bactéria fica disposta a coletar fragmentos de DNA de qualquer vírus que encontre, e os insere precisamente em seu próprio genoma em ordem cronológica.

Isso significa que, se a bactéria encontrar o mesmo vírus em algum ponto no futuro, ela tem, quase que literalmente, uma biblioteca que pode consultar e então dizer ao sistema imunológico a melhor maneira de enfrentá-lo.

“Gravar sinais e mudanças temporárias com eletrônicos ou com um gravador de áudio é uma tecnologia muito poderosa, mas como criar isso em uma escala para as células vivas?”, disse o estudante de pós-graduação Ravi Sheth, coautor do estudo, citado pelo IFLScience.

Segundo o artigo que explica a inovação, a equipe foi capaz de modificar pequenos círculos de DNA encontrados na bactéria, chamados de plasmídeos, para registrar o tempo e eventos que conseguisse detectar.

Eles editaram um destes plasmídeos para fazer cópias de si mesmo quando percebesse certos estímulos externos, como metabolitos particulares produzidos por bactérias específicas, enquanto um plasmídeo separado marcou o tempo, a cada estímulo, adicionando continuamente espaços no genoma da bactéria.

Logo, quando a bactéria era exposta aos estímulos corretos, o sinal interrompia o espaçamento do genoma – que marca o tempo – e registrava quando isso ocorreu.

Até agora, os experimentos mostraram que as bactérias modificadas podem gravar pelo menos três sinais externos diferentes enquanto mantêm o controle do tempo por dias. A expectativa é que a técnica possa ser aprimorada para funcionar dentro do corpo humano ou até mesmo para gravar poluentes no meio ambiente.

EM, Ciberia // IFLScience

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