Cientistas descobriram que a natureza utiliza o DNA como um "fio" para detectar os danos genéticos e as falhas que, se não reparadas, podem levar a doenças como câncer e declínio físico e mental causados pelo envelhecimento. A partir da descoberta, os pesquisadores pretendem criar um dispositivo que possa ajudar no diagnóstico de doenças a partir da mudança na condutividade elétrica no DNA. O estudo foi divulgado durante uma plenária do 244º Encontro e Exposição Nacional da Sociedade Americana de Química.
"O DNA é um fio muito frágil e especial. Você nunca vai usar ele para ligar uma casa, e ele não é resistente o suficiente para usar em aparelhos eletrônicos. Mas essa fragilidade é exatamente o que faz ele tão bom como biossensor elétrico para identificar danos no DNA", explica Jacqueline K. Barton, líder do estudo e pesquisadora do Instituto de Tecnologia da Califórnia. A pesquisadora ganhou a Medalha Nacional de Ciência dos Estados Unidos pela descoberta de que as células usam as fitas duplas da hélice do DNA como um fio de sinalização fundamental para a identificação e reparo de danos genéticos.
A pesquisa sugere que o DNA utiliza suas propriedades elétricas para avisar as proteínas que consertam as falhas no DNA. Se ele já não conduz eletricidade direito, pode ser um sinal para que as proteínas ajam. A equipe está usando essa descoberta para desenvolver "chips de DNA", que usam a condutividade elétrica natural do DNA e sua habilidade de se ligar a outras partes que têm uma sequência complementar de unidades de base, e assim, testar essa sequencia em busca de problemas. Esse chip poderia ajudar no diagnóstico do risco de doenças pelas mudanças na condutividade elétrica resultante por mutações ou outras falhas.
Segundo a cientista, danos no DNA ocorrem constantemente - como os que as células da pele sofrem ao serem expostas à luz solar excessiva, ou as células do pulmão atingidas por substâncias cancerígenas. As células tem um sistema natural de reparo, no qual proteínas especiais "patrulham" a arquitetura do DNA, que lembra uma escada em espiral. Elas monitoram as 3 bilhões de unidades no DNA, procurando e reparando estragos de substâncias cancerígenas e de outras fontes.
Anos atrás, Jacqueline e outros cientistas perceberam que a estrutura do DNA se assemelha quimicamente a materiais em estado sólido utilizados em transistores e outros componentes eletrônicos. As bases ou unidades do DNA são empilhadas, umas em cima das outras, em um arranjo que pareceu capaz de conduzir eletricidade.
"É como uma pilha de moedas de cobre", compara a pesquisadora. "Quando devidamente alinhadas e em boas condições, a pilha de moedas pode ser condutora, mas se uma das moedas está um pouco torta, então não vai haver uma boa condução. Se essas bases são incompatíveis, ou se houver qualquer dano ao DNA - como pode acontecer com o dano que leva ao câncer - o fio é interrompido, e a eletricidade não vai fluir bem."
A equipe de Jacqueline estabeleceu que os elétrons que compreendem um fluxo de eletricidade podem se mover de uma extremidade de DNA para a outra, assim como em um fio elétrico. Recentemente, o grupo foi capaz de enviar eletricidade por um pedaço de DNA de 34 nanômetros de comprimento. Pode não parecer muito - um nanômetro equivale a um décimo da largura de um cabelo humano - mas é exatamente a escala usada em aparelhos médicos de diagnóstico e biossensores que buscam mutações ou alterações no DNA que poderiam levar a diversas doenças.
