Metaboloma - Biotecnologia

Figura 5 - Visualização em rede metabólicaEsta figura aparece em Villas-Bôas et al. (2005c) e ilustra as diferenças nos níveis dos metabólitos do metabolismo central ebiosíntese de aminoácidos da levedura Saccharomyces cerevisiae, comparando uma linhagem mutante com o tipo selvagemcorrespondente. Os nomes dos metabólitos estão abreviados. Os que aparecem dentro de um círculo negro tiveram seus níveisaumentados no mutante em comparação ao tipo selvagem. Os em cinza tiveram seus nívels diminuídos. Os que não aparecemdentro de um círculo não foram detectados. Os números indicam o número de passos na via metabólica. Interessantemente, nesseestudo particular, a maioria dos metabólitos com seus níveis aumentados no mutante envolvem uma reação de transaminaçãoentre o glutamato e o 2-oxoglutarato (como indicado na figura). Reproduzido com permissão de Villas-Bôas et al. (2005).Biochemical Journal 388: 669 – 677. Ó Biochemical Society.tecido em resposta a alteraçõesambientais ou genéticas. A avaliaçãodos níveis de metabólitos é um complementofundamental na determinaçãoda função gênica em célulasou tecidos. Porém, o metabolomatem se destacado principalmente nacaracterização fenotípica de mutaçõessilenciosas. Mutações silenciosassão modificações genéticas quenão resultam em nenhuma alteraçãoóbvia de morfologia, rendimento, velocidadede crescimento, ou de qualqueroutro parâmetro observável,em relação ao fenótipo de linhagensparentais sob uma dada condiçãofisiológica (Thorneycroft et al. 2001).Esse fenômeno é ainda mais surpreendentequando se altera genes conhecidospor desempenhar um papelfundamental no funcionamentocelular. Acredita-se que o organismoalterado tem a capacidade de contornaros efeitos deletérios do genemutado através da ativação de genessilenciosos ou através da redundânciana família do gene mutato(Weckwerth et al. 2004). A formamais comum de redundância gênicaé a frequente expressão de enzimascom diversas isoformas e que estãoenvolvidas em várias vias metabólicas(Weckwerth et al. 2004). Namaioria das vezes, as isoformas dasenzimas não podem ser diferenciadascom base na sua atividadeenzimática. É nesse ponto que ametabolômica entra como ferramentafundamental na caracterização funcionalde genes redundantes e/ougenes silenciosos que são ativadossomente quando outros são deletadosou mutados. Como os metabólitosestão inseridos dentro de uma redemetabólica muito rígida, qualquer pequenaalteração no nível de um únicometabólito irá refletir na alteraçãodos níveis de diversos outrosmetabólitos, como uma reação emcadeia que resultará numa amplificaçãoda alteração genética ocorrida. Oconhecimento das redes metabólicasé essencial na interpretação dosdados metabolômicos, que quandoBiotecnologia Ciência & Desenvolvimento ano IX - nº 36 - janeiro/junho 2006 65