Novos métodos para validar redes de regulação genética

Uma equipe de biólogos e cientistas da computação mapeou uma rede de interações sobre como os genes das plantas coordenam sua resposta ao nitrogênio, um nutriente crucial e o principal componente de fertilizantes. O trabalho, publicado na revista Nature Communications, oferece uma estrutura potencial e métodos mais eficientes que podem ser usados para investigar uma ampla gama de caminhos vitais em qualquer organismo. 

"O sequenciamento de genomas inteiros transformou as ciências da vida, levando a avanços na medicina, agricultura e pesquisa básica", explica Matthew Brooks, pós-doutorado do Departamento de Biologia da Universidade de Nova York (NYU) e principal autor do estudo. "O desafio agora é determinar como os genes que são codificados por um organismo, como são regulados e trabalham juntos em redes que permitem que plantas e animais respondam ao seu ambiente”, completa. 

Os cientistas, trabalhando no Centro de Genômica e Biologia de Sistemas da NYU, concentraram-se em redes de regulação de genes, que consistem em fatores de transcrição e nos genes alvo que eles regulam. Essas redes reguladoras de genes permitem que os organismos se adaptem a um ambiente flutuante. 

No entanto, organismos multicelulares, onde há um grande número de fatores de transcrição e genes alvo que eles potencialmente regulam, apresentam um desafio para o mapeamento de todas as conexões. A natureza das interações dentro dessas redes complexas é difícil de validar experimentalmente usando métodos comuns. 

"Todos os organismos alteram a expressão gênica em resposta a sinais nutricionais e de desenvolvimento, permitindo-lhes sobreviver e crescer em seu ambiente", observa Gloria Coruzzi, professora do Departamento de Biologia da NYU e autora sênior do estudo. “Mas entender e validar experimentalmente a sequência de interações dentro dessas redes extremamente complexas de regulação genética é uma tarefa difícil”, conclui.