Apresentando o Unknome, a caixa preta da biologia

“Ome” não é um mantra na ciência, mas é um sufixo cada vez mais comum em bioquímica, genética e biologia molecular. Todos nós sabemos sobre o genoma. Depois veio o epigenoma, seguido pelo proteoma. Agora existe o interactoma, o metaboloma, o transcriptoma e outros. Mais “omes” parecem surgir na literatura de tempos em tempos. Tal como no genoma que representa o conjunto de genes de um indivíduo ou espécie, o sufixo -ome denota um “corpo” ou conjunto de partes que podem ser descritas em conjunto: o proteoma consiste em todas as proteínas de uma célula. O transcriptoma é o conjunto de transcrições de DNA. O interactoma é o conjunto de todas as partes que interagem em um processo, e o metaboloma é o complemento completo de metabólitos em uma célula, tecido ou organismo em um determinado estado. Um novo é o “desconhecido” – o conjunto de todos os componentes sobre os quais nada sabemos. Mais sobre isso mais tarde. O sufixo -ome também tem sido usado há muito tempo em unidades individuais como ribossomo, citocromo, criptocromo e cromossomo. Os poetas deveriam ter facilidade em escrever versos sobre bioquímica.

O estudo de todos os omes pode ser chamado de Omics, com membros da família como genômica, proteômica e transcriptômica. Omics não é apenas um exercício taxonômico; é uma tentativa de entender a complexidade desconcertante que os biólogos celulares enfrentam. E justamente quando eles pensam que todos os membros estão encurralados em um local, as complicações se instalam.

Por exemplo, a revista Science anunciou recentemente que “Suas células não têm o genoma com o qual você nasceu”. Ao contrário do que a 23andMe levou a maioria das pessoas a acreditar, nenhum de nós tem “um” genoma, exceto no momento da concepção. A partir daí, o genoma muda célula por célula, tecido por tecido, ao longo da vida. Isso pode somar dezenas de milhares de alterações por célula somática. Modificações no genoma por mutações ou por processos de desenvolvimento nos transformam em universos de genomas!

Como resultado,cada pessoa é na verdade um mosaico de genomas, variando por todo o corpo e muitas vezes dentro do mesmo órgão ou tecido.Essas mudanças no DNA introduzemuma diversidade nas células somáticas ou não reprodutivas do corpo que podem ser tão importantes para a saúde quanto as alterações mais difundidas herdadas dos pais.Agora, os Institutos Nacionais de Saúde (NIH) lançaram um projecto de 5 anos e 140 milhões de dólares para mapeareste universo de diversidade genômica — e investigar por que isso é importante.[Enfase adicionada.]

Dan Landau chama isso de “uma enorme revolução na genética humana”. Ele está ansioso para ver os resultados. “Estamos apenas no início desta incrível aventura.”

Outro artigo de revisão na Science anuncia “The Dawn of Spatial Omics”. A crítica do editor diz:

Toda a biologia acontece no espaço.Nos organismos vivos, as células devem interagir e montar-se em tecidos tridimensionais.A posição de cada célula é tão importante quanto a sua natureza intrínseca na determinação de como um tecido funciona ou funciona mal em uma doença. Recentemente, muitas tecnologias foram inventadas paracriar perfil de células sem removê-las de seu contexto natural , medindo a expressão genética e o panorama regulatório do genoma de uma célula juntamente com sua localização espacial dentro de um tecido. Em uma revisão, Bressan et al. descrever as características deesses métodos, chamados coletivamente de ômicas espaciaise discuta o que está faltando para que eles possam liberar todo o seu potencial.

Os autores, Bressan, Battistoni e Hannon, começam com alarde: “Assim como o sequenciamento unicelular revolucionou muitos campos da biologia, a 'ômica' espacial, na qual os parâmetros moleculares são medidos in situ em amostras de tecidos intactos, está definida para capacitar uma nova geração de descobertas científicas.”

O perfil molecular espacial ao nível do tecido (e por vezes ao nível da célula) com tecnologias “multiómicas” permitirá aos investigadores estudar o genoma, o transcriptoma e o proteoma simultaneamente in situ dentro de um órgão, tecido ou célula. Isso adiciona outra camada de informação que estava oculta em estudos anteriores.