Influências abióticas no processo de degradação de DNA ambiental

Raíssa Vitória Vieira Leite

A degradação do eDNA é considerada um dos principais fatores que dificultam o processo de detecção de espécies. Em sistemas aquáticos, a degradação do eDNA inicia por uma via primária de decaimento das moléculas, ou seja, acontece uma degradação física dos tecidos e das partículas que compreendem o eDNA. O tecido biológico liberado geralmente começa a degradar-se pelo processo de apoptose imediatamente iniciando pelos tecidos multicelulares, depois em células inteiras e organelas (por exemplo, mitocôndrias). Depois que este processo acontece, ocorre a liberação do DNA extracelular, que por sua vez são degradados por enzimas exógenas ou por reações químicas espontâneas

A degradação de moléculas de DNA acontece quando as bases nitrogenadas sofrem alterações físicas na molécula ou em suas partículas. Estas alterações podem ser causadas por diversos motivos, dentre eles incluem as enzimas que podem ser divididas em nucleases, que são capazes de quebrar as ligações entre os nucleotídeos e uma base nitrogenada. As enzimas responsáveis pela degradação de DNA são denominadas desoxirribonucleases (DNases). Estas enzimas agem como uma “tesoura”, clivando as ligações de fosforo e açúcar dos nucleotídeos, pois estas regiões contêm resíduos ácidos e básicos que se coordenam cataliticamente com cátions divalentes, como Mg2+, Mn2+, Ca2+ ou Zn2+, que atuam como cofatores enzimáticos.

O tempo e a temperatura estão entre as principais ameaças que afetam o processo de degradação do eDNA. Um estudo realizado por Kasai et al. (2020) utilizando enguias japonesa, observou que mais da metade da deterioração do eDNA acontece no período de 48 h, e o decaimento mais evidente ocorreu em temperaturas superiores a 30 ºC. Já em um experimento utilizando Cyprinus carpio, realizado por Eichmiller, Miller, et al. (2016), foi avaliado o efeito da temperatura na degradação do eDNA. O decaimento do DNA da carpa ocorreu de forma exponencial, essa queda foi evidenciada devido ao aumento da temperatura. A menor taxa de decaimento foi observada a 5 ºC, com um valor T90 (tempo para redução de 90% da concentração inicial). Entretanto, o tempo e a temperatura estão totalmente relacionados com as condições em que as amostras contendo eDNA são armazenadas e transportadas, influenciando assim no processo de degradação. Um estudo utilizando salamandras, realizado por Pilliod et al. (2013), observou que amostras de eDNA transportadas a 4 ºC por 24h não causou degradação.do DNA. Porém, não se sabe ao certo o que acontece com o DNA após esse período, principalmente quando associado a uma temperatura de acondicionamento e transporte mais elevada.