Cada camada "ômica" captura um nível diferente de atividade biológica. “Quando integradas, elas proporcionam uma compreensão holística dos mecanismos moleculares no desenvolvimento e função de doenças variadas, incluindo o câncer”, esclarece o oncologista Andre Murad (foto), em mais um tópico da coluna ‘Drops de Genômica’. Confira.
Por André Marcio Murad*
1. Genômica – O Projeto do DNA
Mecanismo Molecular:
A genômica se concentra na estrutura, função, evolução e mapeamento dos genomas (o conjunto completo de DNA em um organismo). Envolve:
- Sequenciamento de DNA para identificar pares de bases (A, T, C, G).
- Mapeamento de genes para localizar genes específicos nos cromossomos.
- Análise de SNP (Polimorfismo de Nucleotídeo Único) para detectar variações genéticas.
- Ferramentas de CRISPR e edição genética para modificar genes para pesquisa ou terapia.
Esses mecanismos ajudam os profissionais a compreender características hereditárias, mutações e predisposição genética a doenças variadas, incluindo o câncer.
2. Transcriptômica – O Perfil de Expressão do RNA
Mecanismo Molecular:
A transcriptômica estuda todas as moléculas de RNA transcritas do DNA, com foco em:
- Síntese de mRNA (transcrição): o DNA é transcrito pela RNA polimerase para criar mRNA.
- Splicing e modificação do RNA: os íntrons são removidos e o RNA sofre modificações como capeamento e poliadenilação.
- Quantificação da expressão gênica por meio de técnicas como RNA-seq ou microarrays.
- Análise de RNA não codificante (por exemplo, miRNA, lncRNA), que desempenham funções regulatórias.
- Alterações transcriptômicas revelam como os genes respondem a condições como estresse, neurotoxinas e carcinógenos.
3. Proteômica – A Máquina Funcional
Mecanismo Molecular:
A proteômica investiga a estrutura e a função das proteínas, que são produtos da tradução do mRNA:
- Tradução: Os ribossomos sintetizam proteínas usando o mRNA como molde.
- Modificações pós-traducionais (PTMs): Fosforilação, metilação, acetilação, glicosilação, etc., alteram a função das proteínas.
- Interações proteína-proteína (IBPs): As proteínas interagem para formar redes complexas essenciais para a função celular.
- A espectrometria de massas e a eletroforese em gel 2D identificam e quantificam proteínas.
4. Metabolômica – A Impressão Digital Bioquímica
Mecanismo Molecular:
A metabolômica analisa pequenas moléculas (metabólitos) produzidas durante o metabolismo. Mecanicamente, envolve:
- Atividade enzimática: Enzimas catalisam reações bioquímicas em vias como a glicólise ou o ciclo do trifosfato de adenosina (TCA).
- Sinalização celular e resposta ao estresse: Os níveis de metabólitos mudam em resposta à inflamação, estresse oxidativo, carcinogênese ou exposição a toxinas.
- Espectroscopia por LC-MS (cromatografia líquida- espectrometria de massas) e RMN (ressonância magnética nuclear) para identificar e quantificar metabólitos variados.
A metabolômica fornece um panorama do estado fisiológico de células ou tecidos, especialmente em condições neurotóxicas ou de doenças como o câncer.
*André Murad é diretor científico do Grupo Brasileiro de Oncologia de Precisão (GBOP), diretor clínico da Personal - Oncologia de Precisão e Personalizada, professor adjunto coordenador da Disciplina de Oncologia da Faculdade de Medicina da UFMG, e oncologista e oncogeneticista da Clínica OncoLavras
