No encontro do Adote um Cientista de 14 de abril, Jéssica Plaça, mestranda pelo programa de Oncologia, Células-Tronco e Terapia Celular, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP – USP), contou aos alunos que bioinformática não é algo de outro mundo.
Formada em Biotecnologia, Jéssica conta que “apesar do nome do meu programa de mestrado não atuo com o que vocês devem imaginar, trabalhando com células na bancada – eu trabalho com bioinformática”, e isso significa passar horas e mais horas na frente de um computador, processando dados.
A pesquisadora define bioinformática como a “aplicação de métodos matemáticos, estatísticos ou computacionais com o objetivo de solucionar problemas biológicos a partir de sequências de DNA, RNA, aminoácidos ou informações relacionadas”.
Jéssica explicou brevemente aos alunos o que são DNA, RNA e aminoácidos e como essas moléculas podem ser úteis para a bioinformática. Uma forma de olhar para elas é pensar que o DNA é uma fita molde, composta de sequências nucleotídeos (A, C, G e T – adenina, citocina, guanina e timina, respetivamente) que formam genes, que são transcritos em RNAs. O RNA é uma sequência de nucleotídeos complementar ao DNA e que pode ser traduzida em proteínas. As proteínas são importantes na composição estrutural e também no funcionamento da célula, estando envolvidas com as mais diversas funções. Hoje se sabe, também, que nem todo RNA é traduzido em proteínas, e que os RNAs podem atuar na regulação e na expressão gênica, dentre outras funções.
Esse overview (simplificado!) mostra que as informações contidas no DNA podem ser “lidas” como uma sequência de letras (A, C, G, T – se for RNA, A, C, G e U) comum a todas as células de um organismo multicelular, mas que diferem um pouco entre indivíduos e ainda mais entre espécies. Esse é o genótipo, conjunto de informações contidas no DNA, e que são visíveis em um organismo através de seu fenótipo (conjunto de características “observáveis”, que podem ser morfológicas, funcionais, comportamentais, etc.).
A bioinformática teve sua origem na década de 60, com os dois primeiros trabalhos precursores da área publicados em 1958. Conforme um levantamento mostrado por Jéssica, desde o final da década de 90 vem em um crescente, com cada vez mais trabalhos sendo publicados. Em 2016 (ou seja, em menos de 4 meses!), já foram publicados mais de 5 mil artigos. Vale ressaltar que esse é um levantamento de trabalhos que tragam a palavra-chave “bioinformática” em sua publicação, ou seja, não necessariamente falam sobre bioinformática, mas podem utilizá-la para analisar e discutir os dados apresentados.
Em seu início, a bioinformática trabalhava com coleções de sequências de aminoácidos (componentes estruturais das proteínas). O sequenciamento, técnica amplamente utilizada, foi desenvolvida por Frederick Sanger, que ganhou, em 1980, um Prêmio Nobel por seus avanços.
Desde sua origem, a bioinformática parte do pressuposto de que macromoléculas, como DNA, RNA e proteínas, carregam informações, e, com o surgimento de computadores digitais e de alta velocidade de processamento (para a época), foi possível desenvolver técnicas para analisá-las.
Jéssica mostrou também as diferentes aplicações possíveis para a bioinformática. Desde o desenvolvimento de drogas, análises forenses, criação de armas e produção de pesticidas até terapias gênicas e medicina molecular e preventiva.
A pesquisadora, que trouxe várias vezes durante sua fala estudos recentes, mostrou um estudo de 2016 com o vírus da Zika mostrando as diferentes linhagens de vírus, de diversos países do mundo, e qual o parentesco entre elas, podendo revelar a evolução deste vírus que chamou a atenção do mundo em 2015.
Ela também mostrou um estudo com glioma (câncer das células da glia), expondo aos alunos dois gráficos (chamados heatmaps), um para o grau de metilação das sequências de DNA (gráfico A), e outro para a expressão gênica (gráfico B).
ALUNA: Na figura A, vocês pegaram uma sequência de DNA metilado?
JÉSSICA: Os pesquisadores, neste estudo, queriam investigar a metilação destas sequências de DNA. O que você tem ali é a intensidade da metilação do DNA, ou seja, o quanto aquele trecho é metilado. No gráfico B, você tem a intensidade da expressão do DNA, ou seja, o quanto aquele trecho é expresso.
Profa. Dra. Marisa Barbieri, coordenadora da Casa, destacou, ao fim da palestra, que além de trazer estudos muito recentes, Jéssica também mostrou que, para a Bioinformática, quanto mais rápido surgem os novos dados, melhor. “E a gente trabalha com o que chamamos de open source, no sentido de que tudo o que é produzido, é disponibilizado para o público”, contou a pesquisadora.
Ao fim de sua fala, Jéssica também destacou que a Bioinformática não vem de Marte. Quando mostrou aos alunos como são os dados com os quais trabalha (veja figura ao lado), contou que pessoas de outras se espantam. Mas a verdade é que o maior desafio é a natureza integrativa desta área do conhecimento, que exige conceitos de biologia, programação, estatística, etc., sendo desafiador trabalhar com esses dados. Ao mesmo tempo, sua aplicação também é integrativa, podendo, inclusive, ajudar no desenvolvimento de curas e tratamentos para doenças – dentre muitas outras contribuições!
escrito por Vinicius Anelli
revisado por Marisa Barbieri
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