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Genoma Humano

O Projeto Genoma Humano (Human Genome Project, HGP) é uma das maiores façanhas da história da humanidade. Ele é traduzido como um esforço da pesquisa internacional para seqüenciar e mapear todos os genes dos seres humanos, que no seu conjunto é conhecido como genoma. Integrado ao HGP, esforços semelhantes vêm sendo empregados para a caracterização de genomas de vários outros organismos, uma vez que a maioria dos organismos vivos apresenta muitos genes que são similares ou homólogos, ou seja, com funções semelhantes. A identificação das seqüências e das funções dos genes destes organismos se traduz no potencial para explicar a homologia dos genes nos seres humanos, portanto podendo ser usados como modelo animal na pesquisa biomédica.

O material hereditário (genoma) de todos os organismos multi-celulares é a molécula dupla hélice de ácido desoxirribonucléico (DNA – deoxiribonucleic acid), que contém todos os nossos genes.

O HGP, iniciado formalmente em 1990 e projetado para durar 15 anos, tinha como principais objetivos: determinar a ordem, ou seqüência, de todas as bases do nosso DNA genômico; identificar e mapear os genes de todos os 23 pares de cromossomos humanos; armazenar essa informação em bancos de dados, desenvolver ferramentas eficientes para analisar esses dados e desenvolver meios de usar esta informação para estudo da biologia e da medicina.

O HGP começou como uma iniciativa do setor público, tendo a liderança de James Watson, na época chefe dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (NIH). Numerosas escolas, universidades e laboratórios participam do projeto, usando recursos do NIH e Departamento de Energia Norte-americano (DOE).

Basicamente, 18 países iniciaram programas de pesquisas sobre o genoma humano. Os maiores programas desenvolvem-se na Alemanha, Austrália, Brasil, Canadá, China, Coréia, Dinamarca, Estados Unidos, França, Holanda, Israel, Itália, Japão, México, Reino Unido, Rússia, Suécia e União Européia.

Com a entrada da iniciativa privada no Projeto Genoma, dando preferência a uma abordagem dirigida apenas aos genes que apresentam interesse para a cura de doenças, o setor público passou a rever seu cronograma e o processo de seqüenciamento foi acelerado. Em fevereiro de 2001, simultaneamente ao anúncio da empresa norte-americana Celera, o PGH anunciou o primeiro esboço contendo a seqüência de 3 bilhões de pares de bases, cerca de 90% quase completos do código genético humano. O número de genes existentes, segundo os cálculos de ambas as equipes de pesquisadores, são pouco mais que 30 mil, significativamente menor do que inicialmente se pensava (50 a 140 mil genes). Os resultados foram publicados em duas revistas diferentes. A revista inglesa Nature publicou o trabalho dos pesquisadores do PGH, liderados por Francis Collins, atual diretor do NHGRI (National Human Genome Research Institute), e a norte-americana Science, o trabalho dos pesquisadores da Celera, liderados pelo cientista Craig Venter. Com previsão para terminar em 2003, dois anos antes do que inicialmente se pensava, Francis Collins chamou a publicação da seqüência quase completa do genoma humano em 2001 como “the end of the beginning” . E explicou em recente artigo do NHGRI: “ A compreensão crítica da expressão gênica, a conexão entre as variações de seqüência e o fenótipo, as interações proteína-proteína em grande escala e a análise global da biologia humana poderão acontecer agora ... Para mim, como médico, o verdadeiro resultado do HGP será a possibilidade de melhorar o diagnóstico, tratamento e prevenção das doenças e a maioria dos benefícios que ainda estão por acontecer para a humanidade. Com esta imensa variedade de dados de seqüências nas mãos, nós estamos aptos para alcançar aqueles propósitos que jamais poderíamos imaginar há alguns anos.” (Francis S. Collins. Genomics: the coming revolution in medicine.pdf; From Global Agenda, the magazine of the World Economic Forum Annual Meeting 2003).

Fibrose cística e infertilidade masculina

A infertilidade está associada a várias condições genéticas e não-genéticas, como hipogonadismo ( defeito no sistema reprodutor que compromete a função dos testículos ), anormalidades no trato genital, infecções, doenças crônicas, medicação, exposição a agentes químicos e varicocele ( formação de varizes em veias da região do escroto, onde se alojam os testículos; a diletação dessas veias prejudica o fluxo sangüíneo no local, produz acúmulo de substâncias tóxicas e aumento da temperatura na área).
Anormalidades genéticas são encontradas em homens cujo espermograma não pode ser explicado. Na oligozoospermia severa, o número de espermatozóides e igual ou inferior a 10 milhões por ml de sêmen; na azoospermia, há total ausência de espermatozóides no sêmen.
A secreção de eletrólitos e água pelo epidídimo é muito importante na formação de um ambiente adequado para a maturação e o transporte dos espermatozóides. Esse processo é interrompido por uma doença genética grave, a fibrose cística (FC), causadas por mutações no gene conhecido como CFTR.
Embora se trate de uma doença monogênica ( que afeta um único gene ), estudos que fazem correlação entre o genótipo ( conjunto de genes de um indivíduo ) e fenótipo clínico ( características externas de um indivíduo ) mostram uma relação complexa, pois algumas características são determinadas pelo conjunto de genes desse indivíduo em um modelo essencialmente monogenico e outras são influenciadas por fatores genéticos modificantes e ambientais. Os modificadores genéticos são genes que, sozinhos, não causam doenças, mas afetam seu grau de desenvolvimento, tornando-as mais graves.
A doença envolve inicialmente celulas do intestino, sistema respiratório, pâncreas,  vesícula biliar e glândulas sudoríparas.  A baixa liberação de muco ou a produção excessiva desse mesmo muco causam doença obstrutiva no pulmão e infecção bacteriana crônica.

Figura: baixo número de espermatozóides( igual ou inferior a 10 milhõespor ml de sêmen) é responsavel pela oligozoospermia severa.

Patricia Ribeiro dos Santos e Katia K. V. de Oliveira Moura
Departamento de Biologia e Biomedicina, Universidade Católica de Góias e Núcleo de Pesquisas Replicon.

Ensaio, GENÉTICA Mutações impedem o desenvolvimento normal de estruturas do órgão reprodutor masculino.

Revista Ciência Hoje, Vol.43, Nº. 254, Pag. 62