Abstrato

bactérias são realmente pequenas, tão pequenas que você não pode sequer vê-las. Sabias que as bactérias ainda podem adoecer, tal como nós? Na verdade, a maioria dos vírus no mundo infectam bactérias, não pessoas. O que acontece quando uma bactéria é infectada por um vírus? Bem, tal como nós, muitas bactérias têm os seus próprios sistemas imunológicos que ajudam a defender-se de infecções. Recentemente, os cientistas descobriram novos sistemas imunológicos bacterianos., Conseguimos reorientar estes sistemas para utilizações inteiramente novas. Um desses sistemas imunológicos, chamado CRISPR, pode potencialmente permitir-nos reescrever o ADN da forma que quisermos, em qualquer coisa viva. Agora os cientistas estão usando sistemas imunológicos bacterianos como ferramentas poderosas para editar precisamente o DNA de todos os tipos de coisas vivas.sabias que as bactérias podem adoecer, tal como tu? Se você já pegou uma constipação ou teve a gripe você sabe que não é divertido ser infectado com um vírus., Acontece que a maioria dos vírus no mundo infectam bactérias em vez de pessoas. Os cientistas chamam estes vírus bacteriófagos (que significa literalmente “comedores de bactérias”). Há cerca de 1030 vírus no oceano (que é um com 30 zeros atrás dele!). Isso é mais vírus do que há estrelas no universo! A maioria destes vírus oceânicos infectam bactérias .

talvez tudo isto seja novo para si, mas as bactérias e os vírus existem há muito tempo. As bactérias têm evoluído ao lado dos vírus desde a origem da vida., Estão presos numa batalha constante há mais de 3 mil milhões de anos . Depois de todo esse tempo, as bactérias desenvolveram alguns truques para se defenderem.

as bactérias defendem-se, tal como nós o fazemos

o seu corpo tem muitas formas de o impedir de adoecer ou de o ajudar a melhorar mais rapidamente quando adoece. A primeira linha de defesa é a pele e as membranas dentro do corpo. Estes mantêm bactérias e vírus nojentos longe como uma parede. Quando tens uma parte, porque tens de ter cuidado para a manter limpa? Para não apanhares uma infecção.,por vezes, porém, a sua pele não é suficiente e adoece. Quando tens febre, isso é um sinal de que o teu corpo está a tentar lutar contra o que te está a fazer ficar doente. Há maneiras inteligentes de o teu corpo combater infecções . Depois de seu corpo lutar contra uma infecção por um vírus pela primeira vez, ele pode formar uma memória de como o vírus se parece. Assim, não voltarias a ficar doente com o vírus. Vais reconhecer o “mau da fita” e ripostar. Chamamos essa memória de “imunidade adaptativa”, e é por isso que as pessoas geralmente só recebem varicela uma vez, e é também por isso que as vacinas funcionam., Uma vacina mostra o seu corpo um pouco de um vírus morto ou enfraquecido, para que o seu corpo possa lembrar-se do vírus e lutar contra a versão viva mais tarde. Alguns vírus mudam ao longo do tempo, de modo que essas memórias não funcionam para sempre. Estás constipado ou constipado mais de uma vez? Isso é porque estes vírus mudam rapidamente. Cada vez que você fica doente, é realmente uma versão ligeiramente diferente do frio ou gripe.as bactérias parecem muito mais simples do que nós. Afinal de contas, eles são realmente pequenos e apenas constituídos por uma única célula. As bactérias não têm cérebro nem outros órgãos., Até a célula deles parece muito mais simples do que uma das nossas. Mesmo assim, as bactérias podem defender-se de vírus muito como nós.em primeiro lugar, cada bactéria é cercada por uma “membrana celular” e uma “parede celular”.”Estas estruturas são como escudos que protegem as bactérias do mundo, semelhante à forma como a sua pele o protege. Os vírus precisam de se ligar ao exterior de uma célula e penetrar para entrar. Se a bactéria mudar a forma de suas paredes celulares, Isso pode impedir que os vírus de aderir a eles. Então as bactérias estão protegidas de infecções.,o que acontece se um vírus atravessar a parede celular de uma bactéria? Algumas bactérias também têm imunidade adaptativa, tal como nós! Isso significa que eles podem armazenar uma memória de um vírus para ajudá-los a se proteger mais tarde. Os cientistas só descobriram isto recentemente . Antes, ninguém pensava que as bactérias fossem complexas o suficiente para terem algo como imunidade adaptativa. A natureza continua a surpreender os cientistas com coisas novas e estranhas. Nós chamamos o sistema que fornece imunidade adaptativa em bactérias o sistema “CRISPR”.,

CRISPR significa “repetições palíndromicas curtas agrupadas regularmente interspatadas”, que é uma forma complicada de descrever o que CRISPR se parece. Quando os cientistas sequenciaram o código genético de algumas bactérias (DNA), eles encontraram um padrão no qual a mesma sequência curta foi repetidas, com algumas lacunas entre (regularmente espaçadas). Estes pequenos pedaços repetidos eram palíndromos, o que significa que eles olhavam o mesmo indo para a frente ou para trás (como as palavras “kayak” e “racar”). Finalmente, todas as repetições foram encontradas agrupadas perto uma da outra no DNA bacteriano., Por isso, os cientistas inventaram o nome CRISPR. Admitimos que o nome é muito confuso, mas eu não me preocuparia se fosse a ti. Os cientistas fazem um bom trabalho a descobrir como o mundo funciona, mas não somos bons a inventar nomes simples para as coisas.como funciona o CRISPR?o que queremos dizer quando dizemos que o CRISPR ajuda as bactérias a “lembrar-se” de um vírus? Bem, para entender isso, primeiro você tem que entender o que é um vírus. Ao contrário dos humanos, e ao contrário das bactérias, os vírus não são feitos de células., Em vez disso, um vírus é um grupo de DNA ou RNA (uma molécula relacionada ao DNA) empacotado firmemente em uma cápsula feita de proteínas. Você pode pensar no DNA como um longo livro descrevendo como uma coisa viva é suposto ser. Por exemplo, seu DNA descreve como seu corpo deve funcionar, e este “código”, junto com o mundo ao seu redor, molda como você cresce. Todos os seres vivos armazenam o seu código genético como ADN, mas alguns vírus têm RNA em vez disso., O RNA faz praticamente a mesma coisa que o DNA para os vírus, mas é construído um pouco diferente (pense no código para esses vírus sendo escrito em tabletes de pedra em vez de papel).

no início de uma infecção, o ADN ou ARN do vírus é injectado numa célula (uma célula humana, se o vírus infectar seres humanos, ou uma célula bacteriana, se o vírus infectar bactérias). Depois, o vírus reprograma a célula para fazer muitas cópias do vírus. Eventualmente, essas cópias são empacotadas em novas cápsulas. Finalmente, a célula está aberta e muitos vírus recém-nascidos vão para o mundo para infectar novas células., Você pode ver como isso funciona na Figura 1.

CRISPR em células bacterianas funciona em duas etapas. Primeiro, quando uma bactéria tem um sistema CRISPR, pode armazenar pequenos pedaços de DNA viral. Cada uma destas peças pode ser considerada como uma “memória” diferente.”Agora a bactéria conhece parte do “Código” do vírus e pode reconhecê-lo como um “vilão” mais tarde., Se um vírus se injecta numa célula, e esse vírus corresponde a uma das memórias armazenadas da bactéria, então a bactéria sabe que há algo errado. Uma vez que a bactéria sabe que está sendo infectada, inicia o segundo passo da imunidade CRISPR. A bactéria usa seu sistema CRISPR para cortar o vírus antes que o vírus tenha a chance de fazer cópias de si mesmo. Voilà, sem infecção! Mostramos como isso funciona na Figura 2. É claro que as bactérias não “pensam” ou “sabem” coisas como nós, porque elas não têm cérebro., Todos os passos na imunidade CRISPR acontecem automaticamente, mas é útil pensar neles como” memória ” ao tentar entender como eles funcionam.

por que nos importamos tanto com CRISPR?

recentemente, CRISPR tem estado muito nas notícias. As pessoas estão muito entusiasmadas com este sistema estranho que as bactérias usam para combater vírus! Porquê tanta excitação?, Bem, acontece que nós, humanos, somos muito bons a roubar as ferramentas que as bactérias desenvolveram ao longo de biliões de anos e a usá-las para os nossos próprios fins. Os cientistas têm sido capazes de transformar CRISPR em uma forma de “edição de DNA” . As bactérias usam CRISPR para cortar o ADN dos vírus de uma forma muito específica. Os cientistas descobriram como usar o CRISPR para cortar qualquer ADN exactamente da maneira que quisermos!porque é que os cientistas querem editar o ADN? Algumas doenças humanas são muito difíceis de curar porque estão codificadas no nosso ADN. Estas doenças não são causadas por vírus ou bactérias., Alguns exemplos são anemia falciforme e fibrose quística. Estas doenças são causadas por pequenas alterações no código genético. Estas alterações fazem com que o corpo funcione ligeiramente de forma diferente da que de outra forma funcionaria. Com o CRISPR, podemos editar o ADN, e talvez corrigir estas pequenas alterações. Isto significa que CRISPR pode ser usado para ajudar a curar algumas dessas doenças genéticas. Mas não é tudo. Os cientistas estão usando CRISPR para projetar culturas mais duras para nós comermos, para tentar se livrar de mosquitos portadores de doenças, e muito mais.

ainda estamos aprendendo a melhor maneira de usar CRISPR como uma ferramenta., É importante que nos certifiquemos de utilizar o CRISPR por boas razões. Recentemente, um cientista relatou que ele tinha usado CRISPR para editar o DNA de duas crianças. Ele estava a tentar torná-los resistentes a certas doenças. A comunidade científica global ficou muito preocupada quando soube disso. Muitos cientistas estavam preocupados com os procedimentos científicos utilizados. Outros duvidavam que o pesquisador tivesse agido eticamente. Muitos cientistas pensaram que o benefício não superava os riscos. As doenças que as edições teriam evitado são facilmente evitáveis com outros métodos., A tecnologia CRISPR ainda não é perfeita e pode ser prejudicial. Muitas vezes, CRISPR pode introduzir alterações no DNA onde nós não queremos. Usar a tecnologia em humanos pode ser arriscado. É importante lembrar que, só porque um cientista pode fazer alguma coisa, não significa que deva fazê-lo. Cientistas de todo o mundo frequentemente realizam grandes reuniões para discutir estas questões e o melhor caminho a seguir. Nessas reuniões, eles fazem umas às outras, e membros do público, perguntas como, ” alguma vez é OK editar o DNA de um humano?”e” se assim for, quando seria OK?”O que achas?, E se usarmos CRISPR para curar doenças? E se o usarmos para outros fins, como fazer pessoas mais inteligentes ou mais fortes? E se apenas algumas famílias puderem pagar? É importante que nos interroguemos mutuamente sobre estas questões e que incluamos indivíduos preocupados de todo o mundo. Dessa forma, podemos escolher um caminho que melhor tenha em conta as necessidades e preocupações de todos os envolvidos.

glossário

vírus: um vírus é uma pequena quantidade de ADN ou ARN rodeado por uma casca proteica. Basicamente, um vírus é apenas um manual de instruções para construir mais vírus., Quando o vírus entra em uma célula viva (uma célula humana, se o vírus infecta seres humanos, ou uma célula bacteriana, se o vírus infecta bactérias) ele reprograma essa célula e transforma a célula em uma fábrica de vírus.imunidade adaptativa: todos os organismos têm diferentes tipos de imunidade para se protegerem contra infecções. Sistemas imunológicos adaptativos permitem que os organismos se lembrem de infecções do passado, a fim de melhor combater essas mesmas infecções no futuro.bactéria: uma bactéria é um organismo microscópico constituído por uma única célula. As células deles também são muito mais simples do que as de um humano., Algumas bactérias podem deixá-lo doente, mas a maioria não. Na verdade, você confia na bactéria em seu intestino para se manter saudável!CRISPR: CRISPR é um sistema imunitário adaptativo que as bactérias usam para combater infecções virais. CRISPR permite que as bactérias se lembrem dos vírus que viram no passado, e reconheçam e combatam esses vírus no futuro.

edição de ADN: os cientistas descobriram como usar CRISPR para editar o ADN. Isso significa que eles podem potencialmente reescrever o “manual de instruções” que diz a cada organismo como viver e crescer. Chamamos a isto “edição de ADN”.,”

Declaração de conflito de interesses

os autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que possam ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.

Suttle, C. A. 2005. Vírus no mar. Nature 437: 356. doi: 10.1038/nature04160

Chaplin, D. D. 2010. Visão geral da resposta imunitária. J. Allergy Clin. Imunol. 125: S3-23. doi: 10.1016 / j. jaci.2009, 12 .980