Embora algumas pessoas já fossem
capazes de entender, ainda que superficialmente, como se dava a passagem das
características hereditárias aos descendentes, e até mesmo de manipulá-las com certa
habilidade, em animais e vegetais, foi apenas no séc. XIX que começamos a
entender os mecanismos relacionados à transferência de características genéticas.
Essa história tem início em 1865,
com Gregor Mendel, um monge austríaco mal sucedido na sua tentativa de seguir
carreira formal como cientista. Após realizar alguns experimentos com ervilhas
no jardim do monastério, cruzando espécies com características distintas, descobriu
a estatística por trás da herança genética. Deixou registradas em arquivos
pessoais, as suas descobertas.
Mendel percebeu que, ao cruzar
espécies verdes com amarelas, os descendentes eram amarelos. Contudo, a geração
seguinte de descendentes eram ¾ amarelos, ¼ verdes. Tal descoberta trazia uma
capacidade de fazer previsões próprias das ciências modernas. Após sua morte,
tais descobertas tornaram-se públicas e formaram a base sobre a qual foi erguida
a genética.
Em 1952, uma fotografia
chacoalhou o mundo das ciências biológicas. A Photograph 51, uma fotografia em
raio X (cristalografia em raio X) capaz de trazer os primeiros entendimentos
sobre o formato em hélice do DNA. A pesquisadora responsável por essas foto
reveladora foi Rosalind Franklin.
A descoberta de Franklin foi
sucedida por outra, que acrescentou outra hélice superposta àquela já revelada.
James Watson e Francis Crick descobriram que o DNA tem o famoso formato de
dupla hélice.
Em 1953 esses dois estudantes
revelaram a estrutura do DNA. Este é composto por bases nitrogenadas (adenina,
citosina, guanina e timina) que se complementam em cada hélice, um fosfato
(ácido fosfórico) e uma pentose (molécula composta por cinco átomos de
carbono). A esse conjunto denomina-se nucleotídeo – que se arranja em duas
cadeias complementares e antiparalelas, girando em torno de um eixo. Para
formar cada uma das cadeias ou fitas, os nucleotídeos se ligam por uma ligação
fosfodiéster. Mais especificamente, o carbono 5 da pentose se liga ao grupo
fosfato desse mesmo nucleotídeo e o carbono 3 se liga ao grupo fosfato do
nucleotídeo seguinte.
Para que os nucleotídeos fiquem
pareados, é necessário que essas duas cadeias sejam ligadas. As cadeias se
ligam na parte interna da molécula por pontes de hidrogênio entre as bases
nitrogenadas de cada uma delas. Entretanto, elas não se ligam aleatoriamente
umas com as outras. Esses pares são formados por ligações entre uma base
nitrogenada púrica e outra pirimídica. Mais detalhada e obrigatoriamente, a
guanina se liga com a citosina e a adenina se liga com a timina. Assim, o DNA
se forma com o pareamento dos nucleotídeos que compõem as duas cadeias antiparalelas.
Enfim, a estrutura básica do DNA
humano é formada, na parte externa da molécula, pela ligação entre a
desoxirribose de um nucleotídeo com o grupo fosfato de outro e, na região
interna, pela formação de pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.
Tão logo descobriram tal
estrutura, Watson e Crick aventaram a existência de um mecanismo de cópia do
material genético.
Em 1961, o cientista premiado com
um Nobel de medicina Marshall Niremberg quebrou o código genético da síntese de
proteínas pelo DNA e desvendou o papel do RNA nesse procedimento. Usando uma
cadeia de RNA mensageiro sintético, foi capaz de gerar outra proteína. Com base
nessa técnica, Niremberg e sua equipe, em poucos anos, descobriram os RNAm de todos
os 20 aminoácidos.
Em 1977, Frederick Sanger criou
um método rápido de seqüenciamento do DNA (Método Sanger). Esse método permite ler
uma sequência de bases em uma cadeia de DNA. Por tal desenvolvimento, foi
agraciado com um prêmio Nobel de Química.
Em 1983 foi mapeado pela primeira
vez o código genético de uma doença genética: a Doença de Huntington. Causadora
da morte de neurônios específicos, levando a diversas seqüelas, como a
demência, surge geralmente na meia idade e vai piorando progressivamente. A
região responsável pela doença foi denominada Cromossomo 4.
Descobriu-se que a doença age por
meio da multiplicação da sequência CAG. Essa repetição aumenta nos
descendentes, causando a manifestação da doença de maneira cada vez mais
precoce. O gene foi isolado em 1993.
Em 1989 foi identificada a
mutação genética causadora da fibrose cística, doença pulmonar crônica.
Descobriram-se mutações de DNA em 70% dos pacientes dessa doença.
Em 1990 é identificada a primeira
evidência do gene BRCA1: breast câncer gene 1. Esse gene é um supressor de
tumores, o qual evita a divisão celular desordenada, causadora de câncer. Contudo,
variações deste gene podem ter um funcionamento prejudicado, levando ao aumento
do risco de câncer. Este gene foi isolado em 1994. Desde então já foram
identificadas mais de 1.000 variações que aumentam o risco de cânceres,
especialmente de peito e de ovário.
Também em 1990 é dado início ao
Projeto Genoma Humano. O National Institute of Health e o Department of Energy norte-americanos
publicaram um planejamento voltado para os cinco primeiro anos dos 15 esperados
para o Projeto. Os objetivos eram: mapear e seqüenciar o DNA; analisar o genoma
humano e de outras espécies; estudos relacionados a aspectos éticos e legais.
Em 1996, os líderes do Projeto
Genoma, em um encontro em Bermuda, resolveram que toda a informação relacionada
à sequência do genoma humano gerada por centros de pesquisa deveriam ser
disponibilizada publica e gratuitamente em 24 horas após ser gerada – em contraste
com a prática padrão de apenas disponibilizar as informações dos experimentos somente
após sua publicação. Os Princípios de Bermudas foram definidos para encorajar as
pesquisas e para aumentar os benefícios decorrentes do Projeto Genoma Humano, à
sociedade.
Em 1998, teve início uma competição
pelo seqüenciamento do genoma humano envolvendo uma empresa privada chamada
Celera Genomics (fundada por Craig Venter) e o já estabelecido consórcio público
International Human Genome Sequecing Consortium. Esse evento inaugurou a “Corrida
pelo Sequenciamento do Genoma Humano”. Os esforços pelo seqüenciamento terminaram
por criar oportunidades para que atores privados se juntassem ao esforço
existente, financiado por recursos públicos.
Em 1999, o Cromossomo 22 foi
decodificado. Este foi escolhido, dentre nossos 23 cromossomos, por ser
relativamente curto e por estar relacionado a várias doenças humanas. Este
trabalhou criou as bases para o seqüenciamento do resto dos cromossomos. Este resultado
foi fruto do esforço colaborativo de cientistas dos EUA, Inglaterra, Japão,
França, Alemanha e China.
Em 2001, o Consórcio
Internacional do Projeto Genoma Humano lançou seu primeiro relatório e a análise
inicial do seqüenciamento. Simultaneamente, Craig Venter (e sua Celera Genomics)
publicou uma outra versão do seqüenciamento do genoma humano. Uma grande riqueza
de informações foi obtida por meio dessa análise inicial. Por exemplo, o número
de genes humanos foi estimado em 30.000, aproximadamente (mais tarde foi
revisado para 20.000). Pesquisadores também descobriram que as sequências de
DNA de quaisquer dois indivíduos humanos são 99,9% idênticas.
Em 2002, o Consórcio
Internacional para o Sequenciamento do Genoma de Ratos anuciou a publicação de
um relatório de alta qualidade do genoma de ratos. Essa conquista foi
relevante, pois esses mamíferos são largamente utilizados em laboratórios para
estudo de doenças humanas. Os cientistas descobriram que mais de 90% do genoma
de ratos poderiam ser cotejados com regiões correspondentes no genoma humano, e
que cada um deles parecia conter algo em torno de 30.000 proteínas codificadas
pelos genes.
Em 2003, os objetivos mais
ambiciosos do Projeto foram alcançados ou mesmo superados. As sequências
produzidas cobriam cerca de 99% das regiões do genoma que contêm genes. Não
apenas foi cumprido 2 anos e meio antes do prazo, como ficou abaixo do valor
orçado. Além disso, para ajudar pesquisadores a compreenderem o manual de funcionamento
da genética humana, o Projeto ainda cumpriu uma série de outros objetivos: do seqüenciamento
do genoma de organismos causadores de doenças ao desenvolvimento de tecnologias
usadas no seqüenciamento.
Certamente foi uma conquista semelhante
ao pouso do homem na Lua, em termos de conquistas científicas da Humanidade.
Rubem L. de F. Auto
Fonte: https://unlockinglifescode.org/timeline
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