Cientistas brasileiros descrevem matematicamente o DNA

Cientistas brasileiros descobriram que as sequências das moléculas de DNA podem ser reproduzidas através de estruturas matemáticas. A descrição matemática da estrutura genética deverá ampliar consideravelmente a capacidade de compreensão do funcionamento dos sistemas biológicos - e, eventualmente, as possibilidades de sua manipulação. Na física e na química, o uso de equações matemáticas para explicar, quantificar e prever a possibilidade de ocorrência de transformações naturais ou provocadas se tornou rotineiro. Na biologia, porém, esse recurso é bem mais recente e ainda muito restrito. Vários pesquisadores das áreas de teoria e codificação da informação, principalmente nos EUA e da Europa, vinham tentando reproduzir as sequências de DNA através de estruturas matemáticas. A primazia do feito, contudo, coube a um grupo de pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade de São Paulo (USP).

Os cientistas brasileiros estabeleceram uma relação matemática entre um código numérico e a sequência do DNA, o ácido desoxirribonucléico, portador dos genes dentro das células. O código numérico é similar ao usado para correção de erros em programas de computador. De forma geral, os códigos de correção de erros estão presentes na comunicação via satélite, nas comunicações internas de um computador e no armazenamento de dados - portanto, fazem parte do cotidiano de todos que usam a internet, celulares, TVs, CDs, pendrives, etc. A utilização desses códigos tem como objetivo a correção de erros que ocorrem durante a transmissão ou o armazenamento da informação. A associação dos códigos corretores de erros com sequências de DNA constitui objeto de pesquisa desde os anos 80.

O grupo brasileiro estabeleceu essa relação com diferentes sequências de DNA que constituem o genoma (exons, íntrons, DNA repetitivo, sequência de direcionamento, proteínas, hormônios, gene, etc) até chegarem à reprodução do genoma completo de um plasmídeo.

As mitocôndrias, organelas responsáveis pela respiração celular, apesar de conterem o seu próprio DNA e toda maquinaria necessária para fabricar proteínas, sintetizam somente um pequeno número dessas proteínas. A grande maioria das proteínas mitocondriais é codificada por genes que ficam no núcleo das células, sintetizadas no citosol e posteriormente enviadas para as mitocôndrias. Neste caso, a proteína é considerada como a informação que será enviada para a organela, existindo um código padrão para transmiti-la.

Durante o estudo, os pesquisadores brasileiros mostraram que o modelo que empregaram se ajusta a diferentes sequências de DNA. Essa modelagem, além de referendar os fatos descritos pela biologia, mostra-se altamente promissora para o entendimento de anomalias observadas nos sistemas celulares e mesmo para possibilitar previsões de novas descobertas ainda não observadas em laboratório.

A complexidade do assunto, e a interface com outras áreas do conhecimento, exigiu a formação de um grupo interdisciplinar para levar a pesquisa adiante.

A possibilidade de utilização de um código matemático que transcrevesse a sequência de DNA foi proposta pelo professor Reginaldo Palazzo Júnior, da Unicamp, a duas de suas alunas de doutorado: Andréa Santos Leite da Rocha e Luzinete Cristina Bonani de Faria, ambas graduadas em matemática pela PUC-Campinas. Elas se propuseram inicialmente a estudar o transporte das proteínas mitocondriais.

O grupo interdisciplinar se consolidou com a colaboração do professor Márcio de Castro Silva Filho, geneticista especializado em transporte de proteínas, da Escola Superior de Agronomia Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, e do engenheiro de computação João Henrique Kleinschmidt, professor da Universidade Federal do ABC, em Santo André.

Reginaldo Palazzo, ele próprio vindo da engenharia elétrica, é especialista na chamada teoria matemática da comunicação, área de estudo da transmissão de todo o tipo de informação e de seus códigos. [...]

(Inovação Tecnológica)

Nota: Codificação, complexidade, transmissão de informação, estruturas matemáticas que preveem reprodutibilidade e lógica... Isso não lhe diz nada? Essa linguagem lhe sugere acaso cego ou design inteligente? Palmas para os cientristas brasileiros pelo tremendo feito.


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