Ciência

Pela primeira vez, cientistas medem a massa dos cromossomos humanos

O valor de 242 trilionésimos de grama ficou acima do esperado – segundo os pesquisadores, devido a presença de estruturas ainda desconhecidas que dão suporte a nossas moléculas de DNA.

Por Maria Clara Rossini
4 jun 2021, 19h02 • Atualizado em 3 ago 2022, 11h05

Cromossomos humanos radiografados no estudo. — (Bhartiya et al., Chromosome Research/Reprodução)

Um adulto médio tem algo entre 30 e 40 trilhões de células. Cada uma delas carrega todo o manual de instruções necessário para a formação e funcionamento do corpo, que são as moléculas de DNA. Quando as células se dividem, o DNA é condensado em estruturas chamadas cromossomos. Pesquisadores da University College London (UCL) mediram, pela primeira vez, a massa dessas estruturas.

Se você abriu o texto só para ver o valor, aqui está: os 46 cromossomos em cada célula humana pesam 242 trilionésimos de grama. Pronto. Mas essa descoberta não significa nada antes de entendermos o que são essas estruturas.

Para um organismo crescer e manter seu funcionamento básico, as células precisam se dividir para formar novas células. A maior parte da divisão celular ocorre por um processo chamado mitose. Ela possui algumas fases que você talvez se lembre das aulas de biologia: intérfase, prófase, metáfase etc.

No momento em que a célula não está se dividindo, as moléculas de DNA estão separadas em 46 pedaços soltos no núcleo, como se fossem fios de espaguete. É como se o nosso material genético fosse dividido em 46 arquivos diferentes.

Quando a célula se prepara para se dividir, cada um desses pedaços faz uma cópia de si mesmo, que será mandado para a nova célula. Os pedaços idênticos de DNA ficam unidos pelo centro, formando uma estrutura com o formato de X. Veja o passo a passo na ilustração abaixo.

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Para evitar que os espaguetes em forma de X fiquem zanzando e embaraçando na hora da divisão, eles são condensados em estruturas mais compactas, que são os cromossomos. Ainda seguindo a analogia culinária, é como se os espaguetes se espremessem em macarrões parafuso. Além da molécula de DNA em si, o cromossomo possui outras proteínas que ajudam a estabilizar sua forma.

Ilustração mostrando um cromossomo em três diferentes ampliações. — – (Arte/Superinteressante)

Os pesquisadores mediram a massa dos cromossomos na metáfase, que é o momento da divisão celular em que os cromossomos atingem a forma mais compacta. Nessa fase, a massa dos 46 cromossomos, juntos, é de 242 picogramas – ou um trilionésimo de grama.

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Quase todas as células podem sofrer mitose em algum momento da vida e formar cromossomos (com exceção dos gametas, que se dividem por meiose). Se todas as nossas 30 trilhões de células resolvessem se dividir ao mesmo tempo – algo impossível, é óbvio, porque você geraria uma cópia espontânea de si mesmo – teríamos aproximadamente 1 kg de cromossomos no corpo.

A massa dos 46 cromossomos é 20 vezes maior que a da molécula de DNA em si, que já é conhecida desde o Projeto Genoma Humano. O resultado surpreendeu os pesquisadores, que atribuem o excesso de peso a outras estruturas ainda desconhecidas presentes nos cromossomos.

Medição usando acelerador de partículas

Os cientistas utilizaram o acelerador de partículas Diamond Light Source – uma máquina similar ao acelerador brasileiro Sirius, em Campinas (SP) – para estimar a massa dos cromossomos. Ele tira um “molde” da estrutura microscópica dessas estruturas usando raios-X: onde as partículas passam direto, não há nada; onde elas param, há um obstáculo.

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Os raios X também podem ser usados para determinar a densidade eletrônica da amostra – ou seja, quantos elétrons se concentram no material analisado. Como os elétrons são uma das partículas que formam o átomo, torna-se possível, por tabela, medir a massa total presente ali.

O experimento ainda deve ser replicado em outros laboratórios para confirmar o valor obtido pelos cientistas britânicos. Se essa mesma massa for verificada mais vezes, novos estudos podem nos ajudar a identificar a fonte do peso extra – e a compreender melhor o funcionamento das células.