Cientistas usaram células humanas fundidas com DNA de plantas para testar o propósito do DNA não codificante no genoma humano. O experimento mostra que a atividade neste chamado 'DNA escuro' é amplamente ruído aleatório, apoiando a ideia de que grande parte dele é lixo. As descobertas desafiam alegações de que alta atividade implica função.
Por décadas, biólogos debateram o papel do DNA não codificante, que compõe cerca de 98,8% do genoma humano. Enquanto um projeto de 2012 chamado ENCODE sugeriu que mais de 80% do genoma é ativo — implicando importância —, outros argumentaram que essa atividade poderia ser mero ruído.
Em 2013, Sean Eddy, da Harvard University, propôs inserir DNA sintético aleatório em células humanas para estabelecer uma linha de base para atividade. Produzir grandes quantidades de DNA sintético se mostrou caro, mas os pesquisadores Brett Adey e Austen Ganley, da University of Auckland, na Nova Zelândia, encontraram uma alternativa natural. Eles analisaram células híbridas humano-planta criadas no Japão, que contêm 35 milhões de pares de bases de DNA de Arabidopsis thaliana (thale cress).
Plantas e animais divergiram de um ancestral comum há pelo menos 1,6 bilhão de anos, tornando o DNA vegetal efetivamente aleatório da perspectiva humana, pois mutações alteraram cada sítio várias vezes. Adey e Ganley mediram sítios de início de transcrição — pontos onde o DNA é copiado para RNA — nas regiões não codificantes. Encontraram cerca de 80% tantos sítios de início por kilobase no DNA vegetal em comparação ao DNA não codificante humano.
«Uma grande quantidade pode ser simplesmente explicada por ruído de fundo», disse Adey. «Isso parece amplamente consistente com a ideia de DNA lixo».
Os resultados indicam que a maior parte da atividade observada, conforme relatado pelo ENCODE, é ruído sem função. «Esta é uma excelente demonstração de como a biologia é, de fato, ruidosa», comentou Chris Ponting, da University of Edinburgh. Dan Graur, da University of Houston, chamou de «mais evidência experimental confirmando o que tem sido óbvio por anos: a maior parte do genoma humano é lixo».
O DNA humano mostrou 25% mais atividade, que a equipe ainda não explica, mas planeja investigar usando aprendizado de máquina. As descobertas ainda não foram publicadas em um artigo, mas reforçam argumentos de que apenas cerca de 5% do genoma é conservado evolutivamente e funcional. A evolução tolera ruído, que às vezes pode levar a inovações úteis, observou Ganley.
