O código genético é um processo biológico crítico ao funcionamento vida. A sua universalidade aparente levou Francis Crick a propor a “Frozen Accident Theory”, que postula que o código genético não pode evoluir porque qualquer alteração seria letal ou altamente prejudicial à vida e seria eliminada pela selecção natural. Contudo, alterações ao código genético descobertas nos últimos 25 anos invalidam aquela teoria e mostram que o código evolui. De facto, tanto os codões de terminação da tradução, como codões atribuídos a amino ácidos alteram a sua identidade nas mitocôndrias de várias espécies. Codões de terminação alteram a sua identidade em organismos ciliados e são usados na incorporação de selenocisteína e pirrolisina em bactérias e eucariótas. Em certas bactérias, pressão genómica de G+C forçou o desaparecimento de certos codões (codões sem amino ácidos atribuídos) mostrando que a vida é compatível com menos de 64 codões. Várias espécies do género Candida descodificam codões de leucina como serina. As distintas propriedades químicas destes dois amino ácidos (serine é polar e leucine é hidrofóbica) mostram de modo dramático uma flexibilidade inesperada do código genético e tolerância extrema à descodificação ambígua de codões. Tal, tem importantes implicações para compreender a biologia da síntese aberrante de proteínas e levanta a fascinante possibilidade de criar microrganismos com códigos genéticos alterados capazes de sintetizar proteínas novas para a investigação fundamental e para aplicações biotecnológicas e biomédicas. No nosso laboratório, utilizamos o fungo Candida albicans como sistema modelo para compreender a biologia das alterações ao código genético. Recentemente, descobrimos que a descodificação de codões CUG de leucina como serina bloqueiam a reprodução sexuada, criam barreiras genéticas à conjugação de células de sexo oposto, e que o género Candida apareceu como consequência directa da alteração ao seu código genético, que ocorreu no antepassado das leveduras. Ou seja, as alterações ao código genético são mecanismos novos de especiação. Para além disto, também descobrimos que os codões CUG são ambiguous em C. albicans, que tal ambiguidade é usada para gerar diversidade fenotípica e que expande o proteoma de C. albicans exponencialmente, criando populações estatísticas de moléculas de proteínas. Como serine e leucina são inseridas ao acaso em resposta a codões CUG cada célula de C. albicans tem um proteoma único, não existindo células idênticas desta levedura patogénica. A relevância biológica e as implicações evolutivas da ambiguidade do codão CUG não são totalmente conhecidas aos níveis moleculares, celulares, genómico e da patogénese.Contudo, os fenótipos descobertos sugerem que as alterações ao código genético têm implicações biológicas profundas. Por outras palavras, elas não são neutras como se pensou até recentemente. Neste projecto tentaremos reverter a identidade do codão CUG de serina para leucina e testaremos a biologia de C. albicans no limite extremo de sobrevivência. Tais experiências deverão criar clones com características fenotípicas novas, que serão estudados em detalhe usando metodologias de genómica, fenómica e biologia molecular avançadas. Estamos confiantes de que este projecto ajudará a desenvolver metodologias para criar microrganismos com códigos genéticos novos e colocará em evidência as consequências de manipular o código genético com as novas metodologias da biologia sintética. Este projecto promoverá o desenvolvimento da Biologia do RNA, da Genómica e da Biologia Molecular em Portugal e apoiará o desenvolvimento do único programa de investigação do código genético em curso no nosso País. O coordenador deste projecto fez a sua pós-graduação (durante 10 anos) no Reino Unido, França, e EUA, regressou a Portugal em 1999 e criou um grupo de investigação dinâmico e competitivo em Biologia do RNA e do Genoma na Universidade de Aveiro. Foi Investigador da Wellcome Trust em Inglaterra e foi nomeado para uma EMBO YIP em 2001. Durante os últimos 15 anos, a sua investigação foi financiada por Organizações internacionais de elevado prestígio, nomeadamente a Wellcome Trust, EMBO e o Human Frontier Science Program. Tal permitiu-lhe publicar alguns dos seus resultados em revistas internacionais de alta qualidade, nomeadamente no EMBO J. (IF= (8.67), Genome Research (IF=11.22), Genome Biology (IF = 6.6), Nucleic Acids Research (IF=6.95); Molecular Microbiology (IF=5.5); PNAS (IF=9.6; in press) (PDFs disponíveis no site www.ua.pt/ii/rnomics). Este projecto consolidará o seu programa de investigação sobre a evolução do código genético e ajudará a promover a formação e a investigação de alta qualidade no nosso País através da formação jovens cientistas.