p Pesquisadores da Universidade de Delaware, usando recursos de supercomputação e colaborando com cientistas da Universidade de Indiana, adquiriram uma nova compreensão do vírus que causa a hepatite B e da "bola pontiaguda" que envolve o projeto genético do vírus. p A pesquisa, que foi publicado online, diante da impressão, pela revista American Chemical Association ACS Chemical Biology , fornece insights sobre como o capsídeo - um invólucro de proteína que protege o projeto e também direciona a entrega dele para infectar uma célula hospedeira - se monta.

p Simulações de computador realizadas pelos cientistas da UD investigaram os efeitos de uma mutação que prejudica o processo de montagem. Junto com os colaboradores, os pesquisadores revelaram que a região da proteína que contém a mutação, o pico, pode se comunicar com a região da proteína que se liga a outras subunidades para montar o capsídeo. Eles encontraram evidências de que uma mudança na forma da proteína do capsídeo muda para um estado "ligado" para montagem.

p Os cientistas acreditam que o capsídeo é um alvo importante no desenvolvimento de medicamentos para tratar a hepatite B, uma infecção incurável e com risco de vida que atinge mais de 250 milhões de pessoas em todo o mundo.

p "O capsídeo parece uma bola pontiaguda, com 120 dímeros de proteína que se juntam para formá-lo; cada dímero contém um pico, "disse Jodi A. Hadden-Perilla, professor assistente no Departamento de Química e Bioquímica da UD e co-autor do novo artigo. “O capsídeo é a chave para o ciclo de infecção do vírus. Se pudéssemos interromper o processo de montagem, o vírus não seria capaz de produzir cópias infecciosas de si mesmo. "

p Os pesquisadores da Universidade de Indiana estudaram os dímeros, que são duas partes, Estruturas moleculares em forma de T, e investigar se uma mutação poderia ativar ou desativar um interruptor para ligar o mecanismo de montagem do capsídeo. Eles trabalharam com o grupo de Hadden-Perilla, que executou simulações de computador para explicar como as mudanças na estrutura da proteína induzidas pela mutação afetaram a capacidade de montagem do capsídeo.

p "O que aprendemos é que essa mutação perturba a estrutura do pico no topo do dímero, "Hadden-Perilla disse." Esta mutação retarda a montagem, que na verdade envolve uma região da proteína que está longe do pico. É claro que essas duas regiões estão conectadas. Uma mudança na forma da proteína, particularmente no pico, pode realmente ativar ou desativar a montagem. "

p Sua equipe fez seu trabalho usando o supercomputador Blue Waters apoiado pela National Science Foundation na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, o maior supercomputador em qualquer campus universitário do mundo, para realizar o que é conhecido como simulações de dinâmica molecular de todos os átomos.

p Simulações de dinâmica molecular permitem aos pesquisadores estudar a maneira como as moléculas se movem para aprender como elas realizam suas funções na natureza. As simulações de computador são o único método que pode revelar o movimento dos sistemas moleculares até o nível atômico e às vezes são chamadas de "microscópio computacional".

p O papel, intitulado "A integridade da interface intradímero do dímero da proteína do capsídeo do vírus da hepatite B regula a automontagem do capsídeo, "pode ​​ser consultado no site da revista.

p Da Colômbia para UD

p Para a estudante de doutorado Carolina Pérez Segura, um co-autor do artigo, trabalhar com dados de simulações de supercomputador foi o tipo de experiência de pesquisa que a trouxe para a Universidade de Delaware e depois a inspirou a ficar.

p Ela examinou inúmeras simulações e grandes quantidades de dados para investigar o efeito da mutação e "fez algumas descobertas importantes, "Hadden-Perilla disse." Nós a jogamos no fundo do poço em meu novo grupo de pesquisa [no verão passado], e ela fez um ótimo trabalho. "

p Pérez Segura veio para a UD como participante do Programa de Pesquisa de Verão da América Latina da Universidade. Graduado pela Universidad Nacional de Colombia (Universidade Nacional da Colômbia), o programa marcou sua primeira vez deixando a Colômbia e, na verdade, sua primeira vez viajando de avião. Ela planejava conduzir pesquisas sob a orientação de Hadden-Perilla por alguns meses e depois voltar para casa.

p Mas, ela disse, a experiência foi tão significativa para ela que ela cancelou a passagem de avião para casa e continuou trabalhando como pesquisadora visitante com Hadden-Perilla enquanto se inscrevia no programa de doutorado em química da UD. Ela foi aceita e começou seus estudos durante o semestre da primavera.

p Foi seu fascínio pela química computacional que a trouxe para Delaware, ela disse, e o trabalho com supercomputadores que a fez decidir continuar essa pesquisa.

p "Enquanto eu era estudante de graduação, Eu escolhi esse ramo da química como o tipo de carreira que eu queria, "disse Pérez Segura, que trabalhou com um grupo de pesquisa na área, em uma escala menor, Na colômbia. "Quando fui apresentado à ideia de que a matemática e a física podem ajudar você a entender os processos biológicos, Eu sabia que era isso que queria fazer.

p "Achei realmente incrível ser capaz de explicar processos biológicos com números e computadores. Eu queria aprender mais, e aqui, há muito mais oportunidades de aprender. "

p Embora as restrições sociais e de viagens impostas pela pandemia de coronavírus (COVID-19) tenham limitado sua capacidade de vivenciar plenamente a vida e a cultura americana, ela disse que sua experiência na UD continua muito positiva. Ela está ansiosa para poder sair mais, praticar o inglês dela e sentir-se parte da cultura americana, mas enquanto isso, ela está ocupada com pesquisas interessantes, ela disse.

p Ela também está trabalhando atualmente na pesquisa que Hadden-Perilla está conduzindo para o vírus que causa o COVID-19.

p "É incomum para um aluno ser aceito em nosso programa de pós-graduação fora do ciclo, 'começando no semestre da primavera, "Hadden-Perilla disse." Mas Carolina é excepcional. "