O que faz o corpo de uma pessoa ou de qualquer outro organismo funcionar pode, em grande parte, ser resumido em uma palavra:proteínas.

Essas grandes moléculas realizam quase todos os processos nos organismos vivos, incluindo mover outras moléculas de um lugar para outro, replicando DNA, transmitir informações genéticas de genes para células, controlar a resposta imunológica, impulsionar o metabolismo e construir músculos. Nem todas as moléculas de proteína são criadas iguais, no entanto, e alguns são mais bem compreendidos do que outros.

Agora, uma equipe de cientistas liderada por um biólogo da Universidade Johns Hopkins desvendou uma parte fundamental do mistério que cerca as proteínas que surgiram como um tipo distinto há menos de 30 anos. A descoberta relatada no jornal online eLife poderia eventualmente levar a tratamentos para doenças que variam de câncer a distúrbios neurológicos.

Vincent Hilser, professor e presidente do Departamento de Biologia da Johns Hopkins, disse que não é possível dizer quando esta nova pesquisa se traduzirá em melhores tratamentos, "mas o que está claro é que entender como essas coisas funcionam é um passo crítico nessa direção."

Essas chamadas "proteínas intrinsecamente desordenadas" não se parecem com o tipo mais familiar, mas constituem cerca de 40% de todas as proteínas. Talvez mais importante, eles constituem a maioria das proteínas envolvidas no processo denominado "transcrição". É assim que as instruções do código genético são transmitidas às células e, por fim, aos tecidos do corpo.

Não está claro exatamente como os erros de transcrição afetam a saúde humana, mas sabe-se que esses erros estão envolvidos na maioria dos cânceres, Hilser disse.

"Provavelmente será o caso de entender muitos, se não a maioria, cânceres, você vai ter que entender a desordem, " ele disse, significando proteínas desordenadas.

Até o início da década de 1990, os cientistas só sabiam de proteínas "estruturadas", existindo como formas únicas que respondem quando uma molécula reguladora se liga a eles, mudando sua forma e controlando sua função. Essas moléculas de proteína foram comparadas a criações de origami dobradas em uma forma particular.

Qualquer coisa que aparecesse em experimentos que não se encaixasse nesse perfil era frequentemente descartado como algum problema com o experimento, ou uma forma anômala que não era biologicamente significativa.

Desde então, esses valores discrepantes foram reconhecidos como uma forma legítima de proteína, embora tenha um nome um tanto depreciativo. Eles não se dobram, eles não assumem qualquer forma única, exceto fios de "espaguete, "como Hilser coloca. Daí a" desordem "no nome, em oposição às proteínas "estruturadas" - e parte do mistério.

Se a estrutura é a marca da molécula reguladora fazendo seu trabalho - determinando a atividade e a função das proteínas - então o que fazer com as proteínas que não fazem isso? O que controla as atividades desses fios disformes?

Os cientistas, nove da Johns Hopkins e uma da University of Houston, começou a responder à pergunta. Eles escolheram para seu estudo uma proteína desordenada retirada de células humanas chamada receptor de glicocorticóide, que regula os genes que controlam, entre outras funções, metabolismo e resposta do sistema imunológico.

Ao manipular segmentos da proteína em laboratório, eles foram capazes de mostrar como uma parte age sobre a outra, e que a proteína desordenada cria versões de si mesma para agir quase no lugar das moléculas reguladoras que governam sua atividade. A proteína desordenada usa uma dinâmica de ativação-repressão entre seções dentro da cadeia desordenada para regular suas próprias atividades e as de outras proteínas.

"Nosso trabalho descobriu a linguagem de como essas peças de espaguete se comunicam, "Hilser disse." Nós mostramos que esses pedaços de espaguete interagem uns com os outros como se atraíssem e repelissem ímãs, criando uma espécie de cabo de guerra, 'e que o corpo pode fazer diferentes versões da proteína para ajustar qual parte ganha o cabo de guerra. "

Ainda a ser explicado, ele disse, é como as interações entre essas proteínas e as subseções acontecem e como tudo isso pode, em última análise, ser usado para tratar distúrbios que surgem quando as coisas dão errado com essas moléculas fundamentais para quase todas as funções vitais.