II- TEXTOS COMPLEMENTARES E INTERATIVOS
DOS GENES E PROTEÍNAS DE UMA BACTÉRIA À ECONOMIA DE UM PAÍS |
Equipe de Campinas estuda proteína da Xylella fastidiosa, bactéria responsável por doença em laranjais
| Felipe Moron |
Publicação Original: CBME inFORMAÇÃO Nº 14, de 01/08/2007
Em julho de 2000, uma pesquisa feita por brasileiros ganhou a capa da Nature, uma das mais renomadas revistas científicas do mundo. Os resultados publicados no periódico britânico – e comemorados pela comunidade científica nacional – mostravam o sequenciamento do genoma da bactéria Xylella fastidiosa.
O trabalho foi, sem dúvida, um marco para a ciência brasileira, mas, afinal, por que uma pesquisa sobre o código genético de um ser microscópico é tão importante que acabou se destacando internacionalmente?
Para responder a essa pergunta, vamos lembrar que o genoma de um ser vivo representa, basicamente, o conjunto de todas as suas informações genéticas. As bactérias, por exemplo, são revestidas por uma parede celular, composta de alguns ácidos, carboidratos, lipídeos e proteínas, e por uma membrana citoplasmática, constituída de lipídeos, proteínas e carboidratos. Para produzir todas essas moléculas, elas precisam das informações armazenadas em seus genes.
Entretanto, desvendar o genoma de um ser vivo é apenas mais um passo no progresso científico, no sentido de entender muito mais detalhes sobre as reações bioquímicas que ocorrem naquele organismo e conseguir resultados práticos.
Por exemplo, no caso da Xylella, uma bactéria que ataca plantações de laranja, causando a doença conhecida como amarelinho, trazendo enormes prejuízos para a agricultura e, conseqüentemente, para a economia nacional, esses conhecimentos foram muito importantes.
Assim, para dar continuidade ao trabalho publicado na Nature, pesquisadores estão estudando agora os produtos diretos da informação genética da Xylella: suas proteínas. Conhecendo a estrutura e a função dessas moléculas, é possível desenvolver mecanismos que inibam reações bioquímicas vitais a essa praga e impeçam o seu alastramento.
E é nessa linha que vem trabalhando uma equipe de pesquisadores do Laboratório Nacional de Luz Sincrotron, LNLS, em Campinas, SP, em colaboração com colegas da Unicamp. “Um de nossos projetos envolve uma proteína que se liga ao DNA da Xylella. Sabemos que proteínas semelhantes a essa participam no controle de um processo chamado transcrição”, explica Ana Carolina Zeri, coordenadora do grupo e integrante do CBME.
A idéia é saber exatamente como é a estrutura tridimensional dessa proteína e para isso a equipe do LNLS utiliza a Ressonância Magnética Nuclear, ou RMN. Essa técnica consiste, basicamente, na aplicação de um campo magnético sobre amostras do material a ser analisado. Dependendo do tipo de átomo encontrado em uma amostra e das ligações que ele faz com outros átomos, a resposta a esse campo é diferente.
Programas computacionais são utilizados para determinar quais são esses átomos e com quem eles fazem ligações, desvendando a estrutura tridimensional e outras propriedades da proteína. Depois, por meio da criação de um modelo em computador, é possível ver como ela atua em reações com pedaços de DNA. Estes estudos são úteis, por exemplo, para encontrar maneiras de impedir que essa proteína se ligue com o DNA, levando ao desenvolvimento de novos medicamentos ou soluções para pragas agrícolas!
“A técnica de RMN é complementar à da Cristalografia de Raios-X no processo de compreensão de estruturas de proteínas. Na Cristalografia de Raios-X, a proteína tem que estar na forma de cristal (o que, às vezes, é difícil de se conseguir). A vantagem da RMN é que as moléculas podem ser analisadas em solução, permitindo, portanto, entender as estruturas e, ao mesmo tempo, como as moléculas interagem umas com as outras”, avalia a pesquisadora.
O trabalho da determinação da estrutura desta proteína da Xylella está agora em sua fase final, que é a de refinamento da estrutura. Estudos de dinâmica e interação com DNA de partes importantes da molécula (chamadas domínios) também já começaram. O próximo passo é analisar a interação da proteína inteira com a molécula de DNA, usando a RMN aliada a outras técnicas.
O grupo também está iniciando estudos de proteínas da bactéria Xanthomonas axonopodis citri, causadora do cancro cítrico. Com tudo isso, fica claro que o sequenciamento de um genoma é apenas o ponto inicial para que se possa estudar e entender diferentes aspectos sobre como as doenças acontecem, tanto nas plantas, como nos animais.
Para responder a essa pergunta, vamos lembrar que o genoma de um ser vivo representa, basicamente, o conjunto de todas as suas informações genéticas. As bactérias, por exemplo, são revestidas por uma parede celular, composta de alguns ácidos, carboidratos, lipídeos e proteínas, e por uma membrana citoplasmática, constituída de lipídeos, proteínas e carboidratos. Para produzir todas essas moléculas, elas precisam das informações armazenadas em seus genes.
Entretanto, desvendar o genoma de um ser vivo é apenas mais um passo no progresso científico, no sentido de entender muito mais detalhes sobre as reações bioquímicas que ocorrem naquele organismo e conseguir resultados práticos.
Por exemplo, no caso da Xylella, uma bactéria que ataca plantações de laranja, causando a doença conhecida como amarelinho, trazendo enormes prejuízos para a agricultura e, conseqüentemente, para a economia nacional, esses conhecimentos foram muito importantes.
Assim, para dar continuidade ao trabalho publicado na Nature, pesquisadores estão estudando agora os produtos diretos da informação genética da Xylella: suas proteínas. Conhecendo a estrutura e a função dessas moléculas, é possível desenvolver mecanismos que inibam reações bioquímicas vitais a essa praga e impeçam o seu alastramento.
E é nessa linha que vem trabalhando uma equipe de pesquisadores do Laboratório Nacional de Luz Sincrotron, LNLS, em Campinas, SP, em colaboração com colegas da Unicamp. “Um de nossos projetos envolve uma proteína que se liga ao DNA da Xylella. Sabemos que proteínas semelhantes a essa participam no controle de um processo chamado transcrição”, explica Ana Carolina Zeri, coordenadora do grupo e integrante do CBME.
A idéia é saber exatamente como é a estrutura tridimensional dessa proteína e para isso a equipe do LNLS utiliza a Ressonância Magnética Nuclear, ou RMN. Essa técnica consiste, basicamente, na aplicação de um campo magnético sobre amostras do material a ser analisado. Dependendo do tipo de átomo encontrado em uma amostra e das ligações que ele faz com outros átomos, a resposta a esse campo é diferente.
Programas computacionais são utilizados para determinar quais são esses átomos e com quem eles fazem ligações, desvendando a estrutura tridimensional e outras propriedades da proteína. Depois, por meio da criação de um modelo em computador, é possível ver como ela atua em reações com pedaços de DNA. Estes estudos são úteis, por exemplo, para encontrar maneiras de impedir que essa proteína se ligue com o DNA, levando ao desenvolvimento de novos medicamentos ou soluções para pragas agrícolas!
“A técnica de RMN é complementar à da Cristalografia de Raios-X no processo de compreensão de estruturas de proteínas. Na Cristalografia de Raios-X, a proteína tem que estar na forma de cristal (o que, às vezes, é difícil de se conseguir). A vantagem da RMN é que as moléculas podem ser analisadas em solução, permitindo, portanto, entender as estruturas e, ao mesmo tempo, como as moléculas interagem umas com as outras”, avalia a pesquisadora.
O trabalho da determinação da estrutura desta proteína da Xylella está agora em sua fase final, que é a de refinamento da estrutura. Estudos de dinâmica e interação com DNA de partes importantes da molécula (chamadas domínios) também já começaram. O próximo passo é analisar a interação da proteína inteira com a molécula de DNA, usando a RMN aliada a outras técnicas.
O grupo também está iniciando estudos de proteínas da bactéria Xanthomonas axonopodis citri, causadora do cancro cítrico. Com tudo isso, fica claro que o sequenciamento de um genoma é apenas o ponto inicial para que se possa estudar e entender diferentes aspectos sobre como as doenças acontecem, tanto nas plantas, como nos animais.
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