Biofísica – Esta Descoberta Abre Novos Horizontes e Possibilidades para Compreender as Causas de Muitas Doenças em Seres Humanos e Como Desenvolver Novas Estratégias para Combatê-las
Em artigo publicado esta semana na Jornal Científico Sciences, pesquisadores da Universidade de Oxford na Inglaterra usando uma nova tecnologia biofísica de imagem, descobriram como as máquinas moleculares que remodelam o material genético no interior das células se agarram ao DNA similar a um alpinista à procura de apoio escalando montanhas.
“Cada função da máquina celular opera não diferente ou da mesma maneira que um alpinista agarrado a um penhasco ou galgando passo-a passo uma montanha,” disse Mark Leake um dos pesquisadores do Departamento de Física da Universidade de Oxford.
“A máquina celular tem uma extremidade ancorada a uma porção do DNA celular, enquanto a outra extremidade abre e fecha, aleatoriamente, usando energia química armazenada em uma onipresente (ubíqua) biomolécula chamada adenosina trifosfato (ATP), o combustível molecular universal para todas as células vivas.
Biofísica – Usando Laser para Gerar Marcadores Brilhantes nas Células
Os experimentos em biofísica usaram luz a laser para gerar marcadores muito brilhantes perto de cada célula. Quando acoplados com etiquetas fluorescentes estes marcadores (“spotlight”) tornam possível ter a imagem do funcionamento dentro das células suficiente rápido para ver como internamente das máquinas moleculares ocorrem mudanças de tamanho, forma e composição na presença de DNA.
As máquinas moleculares em questão são chamadas de complexos de manutenção estrutural do cromossomo (SMC – Structural Maintenance of Chromosome).
SMC remodelam o material genético dentro de cada célula viva e trabalham seguindo princípios semelhantes a uma grande família de moléculas que atuam similar a motores muito pequenos para executar funções diversas tais como o tráfico de material vital no interior das células para permitir que os músculos se contraem.
Os investigadores em biofísica estudaram um determinado SMC, o MukBEF (que é feito de moléculas de proteína diferentes), no interior da bactéria E. coli. A equipe de cientistas encontraram uma maneira de fundir proteínas fluorescentes diretamente ao DNA codificado para MukBEF, efetivamente criando uma marca de corante único para cada componente dessas máquinas.
Até agora as técnicas convencionais de biofísica (física biológica) ou bioquímica não têm sido suficientemente rápidas ou precisas para monitorar tais máquinas minúsculas dentro de células vivas no nível de moléculas simples.
Espera-se que avançadas experiências de Biofísica como estas irão abrir novas perspectivas e conhecimentos sobre os processos complexos que são vitais para a vida e preparar o caminho para toda uma nova abordagem de pesquisa biomédica em escala nanométrica para compreender as causas de muitas doenças em seres humanos e como conceber novas estratégias para combatê-las.
Fonte: A. Badrinarayanan et al., In Vivo Architecture and Action of Bacterial Structural Maintenance of Chromosome Proteins, Science, 2012, DOI: 10.1126/science.1227126
