Estudando o ADN neandertalense encontrado em seres humanos modernos utilizando células estaminais e Organóides

Protocolos que permitem a transformação da humana induzida em células estaminais pluripotentes (IPSC) linhas em Organóides mudaram a forma como os cientistas podem estudar processos de desenvolvimento e que lhes permitam decifrar a interacção entre os genes e a formação de tecido, em especial para os órgãos em que o tecido primário não está disponível. Agora, os investigadores estão a tomar esta tecnologia e aplicá-lo para estudar os efeitos do desenvolvimento de DNA Neandertal.

"Usando linhas de IPSC para estudar as funções do DNA humano arcaico é uma abordagem inexplorado, mas muito interessante", diz o autor sênior J. Gray Acampamento do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva, na Alemanha e na Universidade de Basel, na Suíça. "Ninguém jamais foi capaz de olhar para o papel DNA neandertal desempenha durante o desenvolvimento."

Estudos descobriram que cerca de 2% dos genomas de humanos modernos fora de África são compostas de DNA Neandertal. Este DNA arcaico é um resultado do acasalamento entre os dois grupos de dezenas de milhares de anos atrás.

No novo estudo, a equipe usou recursos do pluripotentes induzidas Humano Stem Cells Initiative (HipSci), um consórcio internacional que fornece dados e linhas celulares para a pesquisa. Quase todas as linhas de dados e celulares em HipSci são de pessoas do Reino Unido e descendentes de europeus do Norte. Os investigadores analisaram este recurso linha celular para o seu conteúdo de ADN neandertalense e neandertalense funcional anotada variantes para cada uma das linhas celulares.

"Alguns alelos de Neandertal têm relativamente alta frequência nesta população", explica Camp. "Por isso, este recurso iPSC contém determinados genes que são homozigotos para alelos de Neandertal, incluindo genes associados com a pele e cor do cabelo que são altamente prevalentes nos europeus."

A equipe de campo utilizou cinco linhas de células para gerar Organóides cerebrais e dados de uma única célula de sequenciação de ARN gerado para analisar a sua composição celular. Eles mostraram que estes dados transcriptómica poderia ser utilizado para rastrear ARN neandertalense-derivado através de processos de desenvolvimento. "Este é um estudo de prova de princípio mostrando que você pode usar esses recursos para estudar a atividade de DNA Neandertal em um processo de desenvolvimento", diz Camp. "O verdadeiro desafio será ampliação do número de linhas em um experimento, mas isso já está começando a ser possível."

notas acampamento que esta pesquisa poderia ser expandido para estudar outras populações humanas antigas, incluindo Denisovans, que têm genes que estão presentes principalmente em populações da Oceania. Sua equipe também planeja continuar estudando alelos Neanderthal usando HipSci e outros recursos. "Organóides pode ser utilizado para estudar um número de diferentes processos de desenvolvimento e fenótipos controlados por ADN neandertalense, incluindo o tracto intestinal e a digestão, a cognição e a função neural, e a resposta imunitária aos agentes patogénicos," conclui.

Os pesquisadores geraram um navegador Web com essas informações para tornar os dados facilmente acessível para futuras pesquisas.

fonte: Cell Press. "Studying the Neanderthal DNA found in modern humans using stem cells and organoids." ScienceDaily. ScienceDaily, 18 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200618150306.htm>.