Em 1928, o médico militar britânico Frederick Griffith foi o responsável pela primeira manipulação genética em bactérias, sendo considerado por muitos autores o primeiro “engenheiro genético” da história da biologia molecular.
Griffith trabalhou no Emergency Public Health Laboratory Service em Londres, utilizando cepas virulentas e não virulentas de Streptococcus pneumoniae em modelos de camundongos. Griffith demonstrou que cepas virulentas tinham a capacidade de transformar cepas não virulentas em virulentas, portanto letais para os camundongos. Em 1941, durante a II Guerra Mundial, Londres foi bombardeada pelos alemães e Griffith acabou sendo uma das vítimas desse ataque.
Em 1944, Oswald T. Avery e colaboradores, se debruçaram sobre os trabalhos de Griffith e demonstraram a molécula de DNA como sendo o principio transformante observado por Griffith 16 anos antes.
A descrição da estrutura da dupla hélice por Watson e Crick em 1953 definitivamente revolucionou a genética e possibilitou a busca pelo desenvolvimento de ferramentas para a manipulação do genoma.
Mas essa história possui outros personagens e acontecimentos interessantes…vamos lá!
Quando mencionamos termos como material genético, genética e genes, instintivamente nos remetemos as ervilhas de Mendel. O monge Gregor Mendel foi professor de física e ciências naturais na Escola Moderna de Brunn. Mendel trabalhou durante 14 anos (1854-1868) em um ambiente estimulante e com tempo livre para discussões e elaboração de idéias. Os estudos e a curiosidade aguçada de Mendel, o levaram a conhecer os trabalhos realizados pelos botânicos e naturalistas Joseph Gottlieb Kölreuter (1733-1806) e Joseph Gärtner (1732-1791), utilizando cruzamentos de plantas ornamentais. Porém, os resultados desses experimentos não se mostraram animadores. Mendel então decidiu estudar o mesmo problema, mas antes estabelecendo alguns critérios para seleção do material de estudo.
A escolha acertada desses critérios constituiu a razão principal do sucesso desses experimentos. Mendel trabalhou durante 8 anos cultivando e realizando cruzamentos entre aproximadamente 28 mil plantas da espécie Pisum sativum, conhecidas como ervilha de jardim ou ervilha de cheiro, nos jardins do Mosteiro de São Tomás em Brunn, atual Brno localizada na República Checa. O conceito do gene foi concebido pela primeira vez por Gregor Mendel em 1860, mas ele utilizava os termos fatores e elementos para se referir as possíveis causas relacionadas as diferenças nas caracteristicas herdadas em diferentes gerações. Ele dizia, por exemplo: “As características distintivas de duas plantas só pode ser devido às diferenças na composição e agrupamento dos elementos que estão em interação vital dentro das células germinativas (1866)”. Mendel utilizou cálculos numéricos em todos as suas análises, calculando a proporção entre plantas híbridas (Aa) e puras (AA) , descrevendo em seu trabalho as variações nas proporções das sementes que exibem características que ele denominou como dominantes e recessivas.
Esses resultados foram publicados e divulgados para a comunidade científica em 1865. Porém, os resultados de Mendel foram ignorados pela comunidade cientifica da época. Mendel faleceu em 1884 e somente em 1900, 16 anos depois da sua morte os botânicos Hugo de Vries, Carl Correns e Erich Tschermak, redescobriram o seu trabalho.
Apesar da relação imediata com os experimentos de Mendel, termo genética foi utilizado pelo biólogo William Bateson somente em 1905. Bateson, hoje considerado o pai da genética, utilizou esse termo para denominar o estudo da hereditariedade, publicando com Reginald Punnet em 1906, um documento mostrando a semelhança entre a teoria de Mendel sobre a segregação de características com a separação dos cromossomos durante a divisão celular. O termo gene somente foi utilizado em 1909 pelo botânico Wilhelm Johannsen, sendo derivado do vocábulo pangene, sendo a etimologia do termo gene derivada do grego genesis (nascimento) ou genos (origem).
O conceito de gene tem evoluído muito e se tornando cada vez mais complexo com o desenvolvimento de novas tecnologias. Além disso, esse conceito pode variar dependendo do contexto biológico. Existem várias definições para o termo gene, a mais utilizada sendo uma unidade de informações que codifica uma determinada característica particular a um organismo.
Quase 20 anos após a utilização do termo gene, o médico militar britânico Frederick Griffith foi o responsável pela primeira manipulação genética em bactérias, sendo considerado por muitos autores o primeiro “engenheiro genético” da história da biologia molecular. Após o término da I Guerra Mundial, a Europa foi assolada pela epidemia de Gripe que ficou conhecida como Gripe Espanhola. O virus H1N1 causador da gripe, fez mais vítimas fatais do que o próprio conflito e a estimativa é que mais de 1/5 da população mundial foi infectada. A infecção por esses vírus, tornava o trato respiratório superior mais susceptíveis a colonização por bactérias comumente presentes como, Hemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, S. Pyogenes e Staphylococcus aureus. Nesse período, a pneumonia causada por Griffith, F.se tornou prevalente na Europa.
Griffith que trabalhava no Emergency Public Health Laboratory Service em Londres, passou então a se dedicar ao desenvolvimento de uma vacina contra a pneumonia causada pelo Streptococcus pneumoniae. Apesar de não obter sucesso no desenvolvimento de uma vacina, Griffith publicou seus resultados no Journal of Hygiene em 1922, onde descreveu diferentes tipos de pneumococos observados em seu laboratório. Em 1928 publicou outro trabalho no Society Journal que é considerado um clássico da literatura na área das Ciências Genômicas. Utilizando cepas virulentas e não virulentas de pneumococos em modelos de camundongos, Griffith demonstrou que cepas virulentas tinham a capacidade de transformar cepas não virulentas em virulentas, portanto letais para os camundongos. Como médico dedicado a busca por uma vacina, Griffith não se aprofundou na análise dessa propriedade. Em 1941, durante a II Guerra Mundial, Londres foi bombardeada pelos alemães e Griffith acabou sendo uma das vítimas desse ataque.
Em 1944, pesquisadores do Instituto Rockefeller coordenados por Oswald T. Avery, se debruçaram sobre os trabalhos de Griffith. O grupo utilizou ferramentas in vitro, onde as bactérias eram incubadas com detergente e o lisado testado na presença de enzimas que degradavam ácidos nucleicos e proteínas. Os resultados publicados em 1944, apontaram para a descoberta da molécula de DNA como sendo o principio transformante observado por Griffith 16 anos antes.
Após a identificação do DNA como sendo o princípio transformante descrito por Griffth, deu-se início a corrida com o objetivo de decifrar a estrutura e a natureza da molécula responsável por conservar a informação genética. Finalmente, a descrição da estrutura da dupla hélice por Watson e Crick em 1953 definitivamente revolucionou a genética e possibilitou a busca pelo desenvolvimento de ferramentas para a manipulação do genoma.
Ficaram curiosos? Aguardem só mais um pouquinho, estamos trabalhando para divulgar um monte de informações interessantes a respeito das ferramentas de edição de genomas e como elas podem interferir no nosso cotidiano!
Comentários