São Paulo (AUN - USP) - Descobertos na década de 40, os transposons são identificados como fragmentos de DNA que migram de um ponto a outro dentro do genoma. Mas explicar sua função nunca foi consenso entre os cientistas. É dentro dessa discussão que estão as pesquisas do GaTE (Genome and Transposable Elements), grupo de pesquisadores do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo.

O GaTE dedica-se ao estudo do tema há 15 anos. “Queremos descobrir como essas seqüências afetam a organização dos genomas, e como ocorre o controle da sua atividade”, diz a professora Marie-Anne Van Sluys, coordenadora do grupo. “Existem aqueles que dizem que transposons não servem para nada, que são simples parasitas moleculares. Mas é difícil acreditar que tanta energia celular seja gasta por nada”, completa a professora.

Os transposons são membros da classe de elementos de transposição. Além deles, a ciência também descobriu um outro tipo de elementos, o retrotransposon. Sua atuação ocorre a partir de uma cópia do fragmento em RNA. Isso dará origem a um novo fragmento de DNA, que se insere em outro local. Os retrotransposons aumentam a cadeia genômica, já que não são as partes de DNA que migram, mas suas cópias.

O GaTE realiza estudos sobre os elementos de transposição em vegetais. Já fez diversas publicações sobre os retrotransposons no gênero Lycopersicon, o mesmo do tomate. A pesquisa começou analisando quatro espécies do gênero, entre o tomate silvestre e o mais domesticado pelo Homem. Em parceria com um grupo francês, o retrotransposon descoberto foi isolado, seqüenciado e caracterizado. Descobriu-se que há um gradiente quantitativo desse elemento entre as quatro espécies, sendo mais representado no tomate silvestre.

Para que os elementos de transposição mudem de lugar, dependem de uma ativação, de uma condição que induza à sua expressão no genoma. A professora Marie-Anne explica que “os estudos realizados em plantas demonstram que para se expressarem, os retrotranposons são induzidos por uma condição de estresse, uma infecção por fungos, por exemplo. Nos tomates, o retrotransposon é ativado por uma lesão nos tecidos aéreos da planta. Essa atividade não se percebe na raiz”.

Mas o GaTE não se limita ao estudo do gênero Lycopersicon. Com o apoio da Fapesp, o grupo desenvolve uma outra pesquisa para analisar os transposons na cana-de-açúcar. Nessa espécie, existem diversos elementos de transposição que são expressos, mais em determinados tecidos que outros. Foram descobertas 21 famílias desses elementos, das quais selecionaram-se quatro por agruparem elementos de maior expressão. Duas delas contém transposons, as demais são famílias de retrotransposons.

“Nós estamos fazendo uma proposta de distribuição. Verificamos que esses elementos não apresentam uma distribuição homogênea entre os parentais de cana. Ao analisarmos o genoma da cana verificamos que a composição dessas quatro famílias é também diferente da dos parentais. Nossa pergunta é qual seria a função desses elementos na manutenção dos cromossomos, pois supomos que possam ter um papel estrutural. Outra hipótese é se esses elementos tem algum papel no processo de formação de novas espécies em vegetais”, indaga-se a professora.

Até esse ponto, as pesquisas foram desenvolvidas em nível computacional. Agora, o grupo está levando os resultados para iniciar o processo experimental do estudo em laboratório. Além do uso de material natural, os pesquisadores pretendem utilizar espécimes transgênicas para analisar como se dá a indução da atividade desses elementos.

O próximo passo das pesquisas é descobrir qual é a influência dos transposons na expressão dos genes vizinhos. No caso do gênero Lycopersicon, ampliou-se o estudo para todas as sete espécies. Foram feitos o mapeamento e a clonagem de alguns segmentos do genoma, e será verificado se há interferência da migração desses elementos, principalmente dos retrotransposons, sobre outros genes próximos ao ponto onde se inserem.

Analisar a influência dos elementos de transposição e quais são os fatores que controlam sua expressão é o que o Gate também pretende com a pesquisa da cana-de-açúcar, a partir da análise das duas famílias compostas por retrotransposons.