Cameron Merritt
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Cientistas decifraram recentemente um ingrediente-chave no arsenal de superpotências dos tardígrados, revelando como uma proteína única nos ursos microscópicos favoritos de todos age como uma barreira contra a radiação prejudicial.
Embora minúsculos, os tardígrados são notoriamente difíceis. Eles podem resistir a condições extremas que matariam a maioria das formas de vida, incluindo a exposição ao frio congelante, calor escaldante e o vácuo e radiação letal do espaço.
Mas quais são os segredos químicos que conferem aos tardígrados sua quase invulnerabilidade? Para responder a essa pergunta, os pesquisadores examinaram de perto um composto encontrado apenas em tardígrados: a chamada proteína supressora de danos, ou Dsup.
Os poderes protetores dessa proteína foram encontrados anteriormente para se estender além dos tardígrados; quando adicionado a células humanas, o Dsup protege contra danos de raios-X. E agora, os cientistas descobriram como o Dsup se liga às estruturas dos cromossomos e protege o DNA dos efeitos nocivos da radiação, relataram os pesquisadores em um novo estudo.
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"Achamos que esta proteína fascinante em um organismo extremo poderia nos dizer algo novo que não obteríamos de proteínas regulares", disse o co-autor do estudo James Kadonaga, professor da Divisão de Ciências Biológicas da Universidade da Califórnia, San Diego.
Embora os tardígrados possam parecer indestrutíveis, eles precisam de água para serem ativos e se reproduzir. Na ausência de água, eles se retiram para uma forma de animação suspensa chamada estado tun, expelindo umidade de seus corpos e existindo em um limbo desidratado até que condições mais hospitaleiras retornem.
Como tuns, os tardígrados são impermeáveis à maioria das formas de dano e podem até ser revividos após décadas, possivelmente mesmo depois de passar um tempo na lua. Milhares de tonéis podem ter sido espalhados na superfície lunar depois que o módulo lunar israelense Beresheet (que carregava uma carga de ursos de água desidratados) caiu em 11 de abril durante uma tentativa de pouso fracassada. Sob certas condições, se sobrevivessem à queda forçada, os tardígrados liofilizados ainda poderiam voltar à vida, relatado anteriormente.
Aparentemente indestrutível
Algumas das proteínas que permitem que os tardígrados revivam após serem secos são encontradas em outros organismos, mas a Dsup é exclusiva dos ursos d'água. E embora estudos anteriores tenham descoberto que essa proteína tornava as células humanas resistentes à radiação de raios-X, os mecanismos de como Dsup fazia isso eram incertos.
No novo estudo, os pesquisadores descobriram que Dsup se liga a uma estrutura chamada cromatina, um pacote que contém longas fitas de DNA de uma célula em um pacote denso, disse Kadonaga .
"Descobrimos que ele se liga à cromatina. Então perguntamos: 'Como isso o torna resistente aos raios X?'", Disse ele..
Quando as células são banhadas por raios X, as moléculas de água se dividem e formam partículas altamente reativas de oxigênio e hidrogênio chamadas radicais hidroxila; esses radicais podem danificar o DNA dentro das células, de acordo com o estudo.
“Nós pensamos: 'Por que simplesmente não vemos se o Dsup pode proteger o DNA dos radicais hidroxila?' E a resposta é sim, pode ", explicou Kadonaga. O Dsup de alta energia tem uma estrutura semelhante a uma nuvem; a nuvem envolve o envelope de cromatina do DNA, bloqueando os radicais hidroxila e evitando que eles interrompam o DNA celular, relataram os pesquisadores.
"Agora que sabemos como funcionava, é um trampolim para usá-lo potencialmente em aplicações práticas", disse Kadonaga.
Ao juntar as peças de como o Dsup funciona em níveis cada vez mais precisos, os cientistas podem usá-lo como um projeto para construir outros tipos de proteínas - "versões melhores de Dsup" - que são ainda mais eficazes na proteção das células contra danos no DNA, disse Kadonaga. . Essas novas proteínas provavelmente não serão usadas para produzir pessoas à prova de radiação, mas podem melhorar a resistência das células em cultura que são usadas para o cultivo de produtos farmacêuticos, acrescentou..
"Você pode ter células mais duráveis, células com vida mais longa. Isso pode ser um caso para colocar alguma forma de Dsup nessa célula", disse ele.
Os resultados foram publicados online na terça-feira (1º de outubro) na revista eLife.
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Originalmente publicado em .
