p Pesquisadores liderados por Josef Lazar do Instituto de Química Orgânica e Bioquímica da Academia Tcheca de Ciências (IOCB Praga) demonstraram que as moléculas de proteínas fluorescentes atuam como antenas com propriedades ópticas (ou seja, a capacidade de absorver e emitir luz) dependentes de seu espaço orientação. Descoberto pela primeira vez em águas-vivas, proteínas fluorescentes são hoje amplamente utilizadas em estudos de processos moleculares em células e organismos vivos. As propriedades recém-descritas dessas moléculas encontrarão aplicações na pesquisa biológica básica, bem como na descoberta de novos medicamentos. Uma equipe de pesquisadores do IOCB Praga, o Instituto de Microbiologia, e o Instituto de Genética Molecular da Academia Tcheca de Ciências publicou as descobertas no jornal Proceedings of the National Academy of Sciences . p Para alcançar esses resultados, os pesquisadores produziram quantidades suficientes de proteínas fluorescentes usando bactérias geneticamente modificadas, identificou as condições sob as quais as proteínas formam cristais, e determinou a estrutura atômica dos cristais. Empregando um microscópio exclusivo desenvolvido dentro do grupo, eles então mediram como esses cristais absorvem e emitem luz, e, a partir dos dados, calcularam as propriedades direcionais das moléculas individuais. Isso permitiu que eles verificassem que as moléculas de proteína fluorescente não se comportam como pequenos pontos luminescentes, como muitas vezes são assumidos erroneamente, mas sim como antenas em miniatura. Muito parecido com antenas de rádio, Wi-fi, e transmissão de televisão, essas moléculas absorvem apenas luz de certas direções. Da mesma forma, eles apenas emitem luz em certas direções. Os pesquisadores também conseguiram estabelecer precisamente essas direções.

p A possibilidade de moléculas de proteínas fluorescentes se comportarem como antenas capazes de absorver luz externa foi assumida, mas por muito tempo foi difícil de confirmar, e isso limitou suas aplicações. Os obstáculos foram superados por Josef Lazar do IOCB Praga e sua equipe, especializada no desenvolvimento e uso de métodos avançados de microscopia óptica.

p "Com base nas descobertas de outros laboratórios e do nosso próprio, suspeitamos que as moléculas de proteínas fluorescentes provavelmente se comportavam como antenas. Apesar disso, ficamos surpresos ao ver o quão verdadeira é essa analogia e com que precisão fomos capazes de estabelecer as direções a partir das quais essas moléculas absorvem a luz e a emitem, "diz Josef Lazar.

p O fato de as moléculas de proteínas fluorescentes funcionarem como antenas em miniatura é interessante não apenas como uma curiosidade da física - também pode ter importantes aplicações práticas. Anexar uma proteína fluorescente a alguma outra proteína de interesse significa anexar uma antena em miniatura a ela que pode então ser usada para estabelecer, em detalhe, mudanças na forma das moléculas da proteína de interesse, diretamente em uma célula viva. Essas mudanças na forma molecular podem ser induzidas por uma droga, por exemplo. A presente descoberta encontrará, portanto, aplicações no estudo de processos fisiológicos importantes no nível molecular, bem como na descoberta de novos medicamentos.

p "O significado de nossa descoberta reside no fato de que, embora as moléculas de proteínas fluorescentes sejam amplamente utilizadas em pesquisas biológicas, sua capacidade de se comportar como antenas não é totalmente apreciada ainda, nem está realmente sendo usado. O conhecimento das propriedades direcionais das proteínas fluorescentes pode levar a novas maneiras de usar essas moléculas úteis, "explica Lazar.

p Em colaboração com outros grupos no IOCB Praga, A equipe de Lazar já está tentando aplicar as presentes descobertas em, por exemplo, o estudo dos efeitos fisiológicos da insulina e o desenvolvimento de substitutos da insulina para uso oral. Outro exemplo de uma possível aplicação da presente descoberta é o rastreamento de sinais elétricos em células nervosas, o que poderia ser benéfico no estudo do cérebro e de doenças neurológicas.