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    Como as bactérias criam um cofrinho para os tempos de vacas magras
    p A biossíntese de cianoficina parece um limpador de pára-brisa em ação:um domínio é responsável pela adição de aspartato (Asp), um segundo domínio é responsável por adicionar arginina (Arg), dois aminoácidos ricos em nitrogênio, e o terceiro domínio mantém a cadeia crescente de cianoficina. Crédito:laboratório Schmeing

    p As bactérias podem armazenar recursos extras para os tempos de vacas magras. É mais ou menos como guardar um cofrinho ou carregar uma bateria de reserva. Uma reserva importante é conhecida como grânulos de cianoficina, que foram notados pela primeira vez por um cientista italiano cerca de 150 anos atrás. Ele viu grande, manchas escuras nas células das algas verde-azuladas (cianobactérias) que ele estudava sem entender o que eram ou para que serviam. Desde então, os cientistas perceberam que a cianoficina era feita de um biopolímero verde natural, que as bactérias o usam como uma reserva de nitrogênio e energia, e que poderia ter muitas aplicações biotecnológicas. Eles tentaram produzir grandes quantidades de cianoficina, colocando a enzima que a torna (conhecida como cianoficina sintetase) em tudo, de E. coli a tabaco, mas sem ser capaz de fazer o suficiente para ser muito útil. p Agora, combinando duas técnicas de ponta, microscopia crioeletrônica (no McGill's Facility for Electron Microscopy Research) e cristalografia de raios-X, Os pesquisadores da McGill têm, pela primeira vez, foi capaz de ver a enzima ativa em ação.

    p "Até agora, os cientistas não foram capazes de compreender a forma como as células bacterianas armazenam nitrogênio na cianoficina, simplesmente porque eles não podiam ver a enzima em ação, "diz Martin Schmeing, um professor no Departamento de Bioquímica da McGill e o autor sênior em um artigo recente sobre o assunto em Nature Chemical Biology . "Ao juntar imagens 3D da enzima em ação em um filme, pudemos ver como três unidades estruturais diferentes (ou domínios), juntaram-se para criar a cianoficina sintetase. É um exemplo surpreendente e muito elegante de uma biomaquina natural. "

    p As próximas etapas da pesquisa envolvem examinar as outras enzimas usadas na biossíntese completa e no ciclo de degradação da cianoficina. Assim que os pesquisadores forem capazes de vê-los em ação, isso potencialmente daria a eles uma compreensão estrutural completa dos processos envolvidos e permitiria que eles descobrissem como turbinar as células para fazer grandes quantidades de cianoficina e polímeros relacionados para suas aplicações de biotecnologia de polímero verde, como em amaciantes de água biodegradáveis ​​e anti-incrustantes ou na criação de nanovesículas sensíveis ao calor para uso na entrega de drogas direcionadas.


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