Universidade tem laboratório para estudos cromossômicos

Por meio de um projeto de pesquisa, que recebeu fomento da Fundação de Apoio ao Desenvolvimento do Ensino, Ciência e Tecnologia do Estado de Mato Grosso do Sul (Fundect), o professor Douglas de Araujo, do setor de Biologia Geral, montou na UFMS o primeiro (e até o momento único no Estado) Laboratório de Citogenética Molecular Animal. O espaço conta com toda a aparelhagem necessária para a realização da hibridação in situ fluorescente em cromossomos, uma técnica que pode auxiliar tanto na distinção das espécies quanto na discussão evolutiva sobre as mesmas.

Diferenciação

DSC_1591Segundo Douglas algumas espécies, as chamadas “crípticas”, são morfologicamente difíceis de distinguir, daí surge a necessidade de se estudar, por exemplo, seus cromossomos. De acordo com o pesquisador, quando o estudo é feito nesse nível é comum que sejam descritas as características básicas dos cromossomos, como a morfologia, o número presente na espécie, os tipos de cromossomos sexuais, entre outras, mas, às vezes essas características não são suficientes, sendo necessário um olhar para a citogenética molecular da espécie.

No laboratório da UFMS são utilizadas sondas (fragmentos específicos de uma substância similar ao DNA) que são homólogas, ou seja, similares em sequência, a algumas regiões existentes nos cromossomos. Por serem semelhantes (apresentarem complementaridade entre as bases), quando em contato com o cromossomo, as sondas se ligam nele justamente na região onde existem essas bases similares, indicando assim para o pesquisador a composição daquela área do cromossomo. “Para a visualização de todo esse processo é utilizada a hibridização in situ fluorescente, por meio da qual acoplamos na sonda uma molécula fluorescente para que eu consiga visualizar exatamente onde essa sonda se ligou, onde ela ‘hibridizou’ no cromossomo. Assim, aplicando esse mesmo tipo de sonda, podemos comparar onde ela hibridizou e eventualmente diferenciar as espécies”, elucida.

O laboratório possui um microscópio de fluorescência (adquirido por meio do edital Pró-Equipamentos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-CAPES) que tem filtros específicos que permitem a passagem apenas de alguns comprimentos de onda da luz. Esses comprimentos excitam as moléculas fluorescentes para que elas emitam fluorescência em outro comprimento de onda específico, se tornando assim visíveis ao pesquisador.

Metodologias e técnicas

Imagem cedida pelo professor
Cromossomos de “esperanças” com os telômeros marcados pela técnica de Hibridação in situ fluorescente – imagem cedida pelo professor

Para conseguir os cromossomos para os estudos os pesquisadores podem ir a campo para coletar o animal ou receberem o animal dos interessados na técnica, mas é importante que os animais estejam vivos. “Até agora a demanda mais efetiva foi de pesquisas com invertebrados, então são animais muito pequenos. Realizamos aqui a dissecção e retiramos o órgão de interesse. Normalmente nos invertebrados buscamos as gônadas (testículos e ovários) porque são onde existe grande atividade de divisão celular, ou seja, onde há cromossomos na fase que mais nos interessa. Especificamente nos ovários e testículos é fácil de visualizar a mitose e a meiose (fases da divisão) o que é muito bom para a aplicação da técnica”, afirma o professor.

O órgão recebe então uma substância que paralisa a divisão celular na metáfase (uma fase da divisão celular), quando o cromossomo está no seu formato mais visível. É utilizada então outra substância para que a célula se expanda e os cromossomos tenham mais espaço para se espalhar dentro dela, facilitando a contagem e a verificação de sua morfologia, entre outras características. Por último os pesquisadores aplicam uma substância para preservar a célula com as características mais próximas de quando ela estava viva e assim são feitas as lâminas que serão acrescidas das sondas e levadas ao microscópio.

Descobertas

“O interessante da aplicação dessa técnica é quando a gente encontra algo inesperado. Aqui no laboratório trabalhamos com sondas de telômeros, ou seja, com sondas que comumente se ligam apenas às extremidades dos cromossomos e isso será visto por meio da fluorescência. Mas observamos em uma das análises marcações fluorescentes nos cromossomos de uma espécie que estavam fora da região dos telômeros, estavam no meio dos cromossomos. Isso pode ser um indício de que pode ter acontecido ali um evento de fusão entre dois cromossomos. Poderiam ser dois cromossomos, cada um com seus telômeros nas pontas, que se fusionaram e por isso a sonda se hibridizou no meio dos cromossomos, deixando aquela marcação fluorescente. Isso pode nos permitir a distinção de espécies (área chamada de citotaxonomia) e também discutir como os cromossomos desse grupo de animais evoluíram”, explicou o professor.

Pesquisas e publicações

DSC_1561Atualmente cerca de cinco pessoas realizam pesquisas no local: duas pós-doutorandas, uma mestranda e dois bolsistas de iniciação científica. A pós-doutoranda Juliana Chamorro Rengifo, vinculada ao programa de Pós-Graduação em Biologia Animal da UFMS, desenvolve um trabalho com invertebrados chamados de “esperanças” e é supervisionada pelo professor Douglas. Já a pós-doutoranda Lívia Medeiros Cordeiro, que também está vinculada à Pós em Biologia Animal, não é supervisionada pelo professor, mas utiliza o laboratório para pesquisar principalmente animais de caverna. “Ela trouxe em fevereiro deste ano animais que se chamam Onychophora para analisarmos no laboratório. Esses animais em específico não foram coletados em caverna, mas fazem parte de um grupo raro de animais, bem interessantes. Não são muito comuns, lembram um verme, mas têm pernas. Estamos começando a análise”, explica Douglas.

A mestranda em Biologia Animal, Mariana Bessa Sanchez é orientanda do professor e trabalha com cromossomos de aranhas. Os graduandos em Biologia (Licenciatura) e bolsistas de iniciação científica Bruno Cansanção da Silva e Lucas Henrique Bonfim realizam pesquisas há dois anos no laboratório e já desenvolveram projetos tanto com aranhas como também com esperanças. Segundo o professor já foram publicados artigos em revistas especializadas internacionais e resumos em eventos internacionais e nacionais.

“O interessante é que o laboratório atenda não apenas pesquisadores da UFMS mas, eventualmente, até de outras instituições porque é o primeiro no estado onde está sendo aplicada essa técnica de hibridação in situ fluorescente em cromossomos”, lembra Araujo.

Composição
DSC_1553O laboratório é composto por um refrigerador para armazenar reagentes; um freezer, também para armazenar reagentes e armazenar amostras biológicas; um aparelho para banho-maria, pois alguns experimentos têm de ser conduzidos em câmara úmida e numa temperatura controlada (características proporcionadas pelo banho-maria); e uma estufa bacteriológica, que também mantém uma temperatura específica, mas mais baixa do que se pode conseguir com o banho-maria. “Existe uma fase justamente na técnica de hibridação quando o material tem de se manter a 37ºC por 4 horas, então essa estufa bacteriológica proporciona isso”, alerta o professor.

Há no laboratório ainda uma lupa para dissecar os animais, que costumam ser muito pequenos; um microscópio comum para a observação das lâminas e o microscópio de fluorescência para a hibridação.

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