Cientistas sequenciam genoma do 1º fungo que criou a penicilina

Pesquisadores sequenciaram o genoma do fungo original analisado pelo microbiologista britânico Alexander Fleming, em 1928, e que resultou na descoberta da penicilina, o primeiro antibiótico que se tem notícia na história. As amostras foram congeladas vivas há cinquenta anos, e os cientistas usaram-nas para comparar com as versões mais modernas de penicilina empregadas na Europa e nos EUA. Os resultados da pesquisa foram publicados hoje na Scientific Reports.

Fleming descobriu em 1928, acidentalmente, a capacidade do fungo Penicillium notatum de matar bactérias. Ele realizava experimentos em seu laboratório, no St Mary's Hospital Medical School, em Londres (Reino Unido), quando percebeu que uma colônia de um fungo tinha crescido espontaneamente em uma das placas de Petri, semeadas com a bactéria Staphylococcus aureus. Ele percebeu que as colônias bacterianas ao redor do fungo estavam transparente por causa de um processo conhecido como lise bacteriana, que nada mais é do que a morte da bactéria.

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A equipe, composta por pesquisadores do Imperial College London, CABI e da Universidade de Oxford, comparou o genoma sequenciado do fungo de Fleming com o de outros dois tipos de Penicillium encontrados nos Estados Unidos, que são usados atualmente para produzir o antibiótico em escala industrial.

"Originalmente, decidimos usar o fungo de Alexander Fleming para alguns experimentos diferentes, mas percebemos, para nossa surpresa, que não um havia sequenciado o genoma deste Penicillium original, apesar de sua importância histórica para o campo", disse Timothy Barraclough, líder da pesquisa e professor do Departamento de Ciências da Vida, da Imperial, e do Departamento de Zoologia, da Universidade de Oxford.

Os resultados revelaram que os tipos de Penicillium do Reino Unido e dos Estados Unidos usam métodos ligeiramente diferentes para produzir penicilina, sugerindo potencialmente novas rotas para a produção industrial.

Os pesquisadores analisaram em particular dois tipos de genes: aqueles que codificam as enzimas que o fungo usa para produzir penicilina; e aqueles que regulam as enzimas, por exemplo, controlando quantas enzimas são feitas.

Tanto no Reino Unido quanto nos Estados Unidos, os genes reguladores tinham o mesmo código genético, mas as cepas (tipos do mesmo fungo) americanas tinham mais cópias dos genes reguladores, o que as ajuda a produzir mais penicilina.

Fungos como o Penicillium produzem antibióticos para lutar contra bactérias, mas esses microrganismos têm aprendido a revidar, se tornando resistente a eles.

Ainda que os pesquisadores ainda não saibam as consequências das diferentes sequências de enzimas no Reino Unido e nos Estados Unidos para um eventual novo antibiótico, eles dizem que a descoberta levanta a perspectiva de novas maneiras de modificar a produção de penicilina.

Nossa pesquisa pode ajudar a inspirar novas soluções para combater a resistência aos antibióticos
Ayush Pathak, do Departamento de Ciências da Vida da Imperial College London, um dos autores da pesquisa

Segundo ele, a produção industrial de penicilina se concentrou na quantidade produzida e nas etapas usadas para melhorar artificialmente a produção, o que levaram a mudanças no número de genes. "É possível que os métodos industriais possam ter perdido algumas soluções para otimizar o design da penicilina, e podemos aprender com as respostas naturais à evolução da resistência aos antibióticos", diz.

Cientistas analisam amostra mais antiga de DNA humano já encontrada

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Cientistas extraíram o DNA de um fêmur de 400.000 anos de idade encontrado na caverna de Sima de los Huesos, na Espanha, e perceberam uma ligação inesperada entre estes hominídeos europeus e uma população enigmática, os Denisovans, que são conhecidos por terem vivido muito mais recentemente, no sudoeste da Sibéria. O estudo levanta mais questões do que respostas sobre a árvore evolutiva dos humanos, em estudo publicado pela Nature

AP/Madrid Scientific Films, Kennis & Kennis

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Mão segura amostra do fêmur encontrado em Sima de los Huesos, na Espanha, de 400 mil anos, o mais antigo fóssil humano em que o DNA pôde ser encontrado

EFE/Javier Trueba

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Cientistas trabalham na caverna de Sima de los Huesos, na Espanha, onde foi encontrado o fêmur com DNA

EFE/Javier Trueba

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Cientistas trabalham na caverna de Sima de los Huesos, na Espanha, onde foi encontrado o fêmur com DNA

EFE/Javier Trueba

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Diretor científico do Museu da Evolução Humana de Burgos Juan Luis Arsuaga (direita) e o cientista Matthias Meyer (esquerda), do Instituto Max Planck analisam os ossos encontrados na caverna Sima de los Huesos, na Espanha

EFE/Javier Trueba

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Reconstrução de esqueleto de um "Homo heidelbergensis", da Sima de los Huesos. Cientistas conseguiram sequenciar com novas técnicas o genoma mitocondrial quase completo desde hominídeo, que é o mais antigo em que foi possível encontrar DNA, de 400 mil anos

EFE/Javier Trueba

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Osso de hominídeo de 400 mil anos encontrado na caverna de Sima de los Huesos, na Espanha. Ao analisar o DNA retirado do osso, os pesquisadores puderam traçar a árvore genealógica do homem moderno com maior precisão

AP/Madrid Scientific Films, Javier Trueba

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Árvore genealógica mostra onde estaria homem moderno e o "Homo heidelbergensis" encontrado na Espanha e seu "parente", o Denisovan, que teria vivido muito mais recentemente, no sudoeste da Sibéria.

Arte UOL