O artigo científico A revised order of subunits in mammalian septin complexes, publicado pela revista internacional Cytoskeleton e assinado pelos pesquisadores do IFSC/USP: Ana Paula Ullian Araújo, Richard Charles Garratt, Deborah Mendonça, Joci Macedo e Samuel Guimarães, em parceria com colegas do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Rondônia, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (USP), Universidade de Paris Diderot e CNPEM, foi considerado pela citada revista como Artigo do ano de 2019, ou seja, o melhor artigo científico desse ano, com direito a uma nota especial da editora-chefe da publicação, Patricia Wadsworth (Universidade de Massachusetts). Em seu comentário, a editora-chefe não só sublinha a importante contribuição para o estudo das septinas, como, também (talvez principalmente), para a pertinente questão de como a ciência e os seus mais diversos caminhos são dinâmicos. Ou seja, com o passar dos anos e graças à evolução tecnológica, o que hoje é dado como certo, amanhã poderá não ser.
Tendo como tema (traduzido para o português) Uma revisão da ordem de subunidades em complexos de septina de mamíferos, este trabalho não foi fácil de publicar , uma vez que quebra um paradigma ao contestar um dado na literatura, datado de 2007, e publicado na revista “Nature”, que, como se sabe, é uma revista de alto impacto. Ana Paula Ulian Araújo confirmou à nossa reportagem que esse dado está inserido em uma publicação que é muito citada e que tem sido uma referência em termos de como as moléculas estão dispostas dentro do complexo . “De fato, o que descobrimos é que essas moléculas estão com posições invertidas, o que inviabiliza qualquer experimento que se baseie na disposição delas, seguindo o padrão mencionado na literatura”, relata Ana Paula.
O que são septinas?
Mas, do que é que estamos falando? Vamos tentar explicar.
Trabalho de pesquisadores foi capa da revista Cytoskeleton
Septinas são proteínas que exercem sua função no estágio final da divisão celular, tendo sido descobertas (1970) em organismos muito simples – leveduras -, em células mutantes que não conseguiam se dividir completamente. “A levedura tem um processo de divisão no qual brota uma célula-filha a partir de uma célula-mãe. Nesses mutantes que estavam sendo estudados, a célula-filha não conseguia se separar da célula-mãe no final do processo de brotamento. Dessa forma, elas tinham um defeito que os cientistas concluíram que vinha da mutação em genes de septinas. Como a região onde as duas células se separam tem o nome de “septo”, as proteínas foram nomeadas “septinas”, elucida a cientista. Após estes primeiros passos, os cientistas começaram a aprofundar os estudos e as pesquisas, tendo descoberto que as septinas são comuns em todos os animais, incluindo no ser humano, que tem um elevado número delas. Mas, porque temos esse número elevado de septinas?
As septinas não participam somente da divisão celular. Existem septinas em células que não sofrem divisão, por exemplo, as células nervosas do cérebro, ou mesmo o espermatozoide, já que ele é uma célula final (um gameta) que não precisa se dividir. Segundo Ana Paula Ulian Araújo, as septinas podem ter papéis diferentes nos diversos tipos de células, sendo que um defeito ou variação na quantidade de alguma das septinas pode ter um resultado complicado para a célula. “No cérebro, por exemplo, a desregulação na produção das septinas tem sido relacionada a problemas neurológicos, relacionados com as doenças de Alzheimer, Parkinson, entre outras doenças degenerativas. No caso do espermatozoide, sabe-se que uma mutação numa septina particular do espermatozoide pode levar à infertilidade masculina”, enfatiza Ana Paula, reforçando o fato de que as septinas têm papéis celulares importantes. Sabemos que para funcionar, de modo geral, diversas septinas se combinam entre si para trabalharem em conjunto, formando um polímero na célula. Através da biofísica molecular e cristalografia, os pesquisadores do IFSC/USP vem tentando entender como as septinas se montam nesses polímeros, ou seja, quais são as regras. Essa compreensão permitirá também esclarecer os casos patológicos e, com isso, encontrar maneiras de contribuir para terapias. Foi aí que os pesquisadores de nosso Instituto descobriram que havia um erro na literatura, exatamente na forma como estava montada a sequência de septinas. “A unidade para formar um polímero correto consiste em um conjunto de 3 septinas, repetido de forma espelhada para formar um hexâmero simétrico. As septinas que estão nas pontas desse hexâmero podem, por sua vez, interagir com outros hexâmeros formando então filamentos poliméricos. Há mais de uma década, um estudo usando cristalografia de raios-X e microscopia eletrônica de partícula única havia deduzido o arranjo dentro desses hexâmeros e esse modelo influenciou todos os estudos subsequentes de complexos de septina humana. O que nós descobrimos, depois de muitos ensaios e experimentos, foi que o modelo, que dizia que a septina 2 situava-se no meio do hexâmero, estava de fato errado, uma vez que detectamos esta proteína nas pontas do hexâmero! Para confirmar nosso achado, refizemos o experimento original da literatura usando microscopia eletrônica e corrigimos esse erro.
O modelo correto
Por que é importante conhecer a organização das subunidades dentro de um complexo de septinas? As subunidades de septina não são intercambiáveis e, assim, saber a posição que cada septina ocupa no hexâmero é fundamental, não só para entender sua polimerização, mas também como outras moléculas se relacionam/interagem com as septinas. “Há várias patologias que estão relacionadas às septinas, como por exemplo a microcefalia causada pelo vírus Zika, fato recentemente relatado na literatura. A interação de uma proteína viral com uma septina específica parece interferir na polimerização. Então, sabendo como se montam esses polímeros, poderemos intervir no processo”, sublinha Ana Paula.
O melhor artigo científico da revista “Cytoskeleton” de 2019
Profª Ana Paula Ullian Araújo
O artigo científico dos pesquisadores do IFSC/USP causou surpresa e de algum modo impactou a comunidade científica. Antes de ser publicado, foi para revisão e embora tenha sido muito elogiado, foram solicitados experimentos extras e outras considerações para validar as alterações. “Acreditamos que a discrepância entre os nossos dados e os do modelo até então vigente na literatura provém dos avanços tecnológicos na área de microscopia eletrônica de partícula única, particularmente nos programas de processamento, que provavelmente melhoraram sua capacidade de visualizar as moléculas analisadas”, salienta a cientista.
Em face a estes resultados, a equipe de pesquisadores já está sendo convidada a participar de eventos científicos internacionais para divulgação destes resultados.
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Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
