p Imagine tentar derrotar um exército de invasores que pode dobrar o tamanho de sua população a cada vinte minutos. Isso é o que o corpo humano enfrenta quando é infectado com uma cepa nociva de Escherichia coli (E. coli), um tipo de bactéria que pode se multiplicar rapidamente e causar uma série de doenças desagradáveis ​​e potencialmente perigosas, como diarreia, doenças respiratórias e pneumonia. p Com o aumento mundial da resistência aos antibióticos, os cientistas estão procurando desesperadamente novas maneiras de combater infecções bacterianas com medicamentos. Um método eficaz de evitar que as células bacterianas se dividam e se multipliquem seria direcionar o mecanismo de divisão celular. Contudo, Para alcançar isto, é necessária uma imagem mais detalhada da estrutura e organização do próprio maquinário.

p Pesquisadores da Unidade de Biologia Celular Estrutural da Universidade de Pós-Graduação do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), em colaboração com pesquisadores da Universidade de Estocolmo, lançaram luz sobre o mecanismo de divisão celular em E. coli. A pesquisa deles foi publicada recentemente em Microbiologia Molecular .

p A longo prazo, esta pesquisa pode ajudar a identificar novas maneiras de direcionar as bactérias com antibióticos. "Se pudermos entender os mecanismos pelos quais as células bacterianas se dividem com mais detalhes, então podemos tentar criar drogas que interrompam esses mecanismos, "diz Bill Söderström, autor principal do artigo.

p A maioria das células bacterianas se replica por fissão binária, um processo no qual a célula-mãe se contrai e se separa em duas células-filhas idênticas. Durante a divisão celular, uma grande máquina molecular chamada 'divisome' se reúne dentro da célula. Os pesquisadores revelaram a organização espacial de duas proteínas-chave da divisão de E. coli, 'FtsZ' e 'FtsN'.

p Por muito tempo, os biólogos celulares presumiram que todas as proteínas do divisoma estavam agrupadas em um grande supercomplexo. A microscopia de fluorescência convencional tem um poder de resolução relativamente baixo, o que significa que objetos adjacentes que estão muito próximos às vezes aparecem como uma única entidade. Contudo, usando uma técnica de imagem de ponta disponível no OIST chamada nanoscopia de super-resolução de esgotamento de emissão estimulada (STED), os pesquisadores foram capazes de visualizar o maquinário de divisão em nanoescala. "Com melhor resolução, pudemos ver a diferença entre os dois anéis de proteína e inferir detalhes sobre o processo de divisão celular, "diz Söderström.

p Usando duas cores fluorescentes para rotular FtsZ e FtsN em verde e vermelho, respectivamente, os pesquisadores revelaram que ambas as proteínas estão localizadas em grandes conjuntos, que são distribuídos de forma desigual em todo o local da divisão. No início do processo de divisão, as duas proteínas formam anéis irregulares não sobrepostos. À medida que a divisão celular progride, o anel verde, formado por FtsZ, move-se dentro do anel vermelho, formado por FtsN. A descoberta de que essas proteínas nem sempre se sobrepõem, mas são separadas em vários grupos, sugere que a divisão não opera como uma única máquina molecular. Em vez, cada grupo de proteínas desempenha um papel específico.

p Com uma imagem mais detalhada da máquina de divisão celular, os biólogos podem desenvolver novos antibióticos para evitar que as células bacterianas se dividam e se multipliquem. "A próxima etapa é olhar para muitos outros pares de proteínas de divisão celular e descobrir quais delas devemos ter como alvo com drogas, "diz Söderström.