(Créditos – “Molecular Systems Biology”)
Um estudo conduzido por pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) trouxe novos elementos sobre o funcionamento e a evolução de proteínas fundamentais para a vida. A pesquisa investigou uma proteína chamada septina, presente na alga verde microscópica Chlamydomonas reinhardtii, e revelou como essa família de proteínas pode ter evoluído ao longo do tempo. Diferentemente de muitos organismos — como animais e fungos — que possuem várias septinas formando complexos, essa alga apresenta apenas uma única septina, o que a torna um modelo interessante para estudar formas ancestrais.
As septinas são proteínas estruturais importantes dentro das células e ajudam a manter tudo organizado. Elas funcionam como uma espécie de “andaime”, dando suporte à célula e ajudando a controlar processos essenciais, como divisão celular, transporte de substâncias e organização da membrana.
Neste estudo, os pesquisadores utilizaram técnicas avançadas de cristalografia de raios X para resolver múltiplas estruturas dessa septina em diferentes condições. Esse tipo de abordagem permite observar, em nível atômico, como a proteína se organiza e interage consigo mesma para formar estruturas maiores chamadas filamentos. Esses filamentos são importantes porque ajudam a célula a manter sua forma e a funcionar corretamente. No entanto, como eles surgiram ao longo da evolução ainda era pouco compreendido.
Uma das descobertas mais interessantes foi que a septina dessa alga possui uma estrutura de conexão diferente entre as subunidades, mais simples que os mecanismos sofisticados encontrados em organismos mais complexos, como animais e fungos. Em outras palavras, antes das septinas evoluírem sistemas complexos de montagem, elas podem ter utilizado essas interações mais simples — uma espécie de “modelo inicial” para formar filamentos.
Os pesquisadores também observaram que, embora consiga formar estruturas semelhantes às de organismos mais complexos, as septinas em estudo são menos estáveis, reforçando a ideia de que, com o passar do tempo, essas proteínas foram se aperfeiçoando para desempenhar suas funções de maneira mais eficiente.
Além de responder a perguntas fundamentais, esse tipo de pesquisa também tem implicações mais amplas. Septinas estão associadas a diversos processos celulares e, em humanos, alterações em seu funcionamento estão relacionadas a doenças, incluindo câncer e distúrbios neurológicos. Compreender suas origens estruturais pode, no futuro, contribuir para estratégias terapêuticas ou para o desenvolvimento de biomateriais inspirados em proteínas.
Em síntese, ao estudar uma proteína aparentemente simples de uma alga unicelular, os cientistas revelam pistas valiosas sobre a história evolutiva de estruturas celulares complexas. Esse trabalho mostra como a biologia moderna combina técnicas sofisticadas e modelos pouco convencionais para responder perguntas profundas sobre a origem e o funcionamento da vida.
Os pesquisadores correspondentes desta pesquisa são os docentes do IFSC/USP, Profs. Drs. Ana Paula Ulian de Araújo e Richard Charles Garratt.
Confira o original deste estudo AQUI.
Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
