Num estudo recente publicado na revista "Molecular Cell", os cientistas esclareceram como a maquinaria de produção de proteínas dentro das células pode mudar de marcha e produzir diferentes proteínas com notável precisão. Esta descoberta fornece novos conhecimentos sobre os processos fundamentais que regem a expressão genética e a síntese de proteínas, que são essenciais para o funcionamento de todos os organismos vivos.

No centro da síntese protéica está o ribossomo, uma estrutura complexa composta por moléculas de RNA e proteínas. Os ribossomos leem a informação genética codificada no RNA mensageiro (mRNA) e a utilizam para montar aminoácidos em cadeias de proteínas. A precisão deste processo é crucial, pois mesmo pequenos desvios podem ter efeitos profundos na função proteica.

A equipe de pesquisa, liderada por cientistas da Universidade da Califórnia, Berkeley, concentrou-se em uma etapa específica da síntese protéica conhecida como iniciação da tradução. Esta etapa envolve a ligação de um ribossomo ao mRNA e o recrutamento de outros fatores para iniciar a montagem da cadeia proteica.

Usando uma combinação de técnicas bioquímicas e estruturais, os cientistas identificaram uma pequena mudança estrutural que permite ao ribossomo passar da tradução de um mRNA para outro. Esta mudança envolve o movimento de um único domínio dentro do ribossomo, que expõe um sítio de ligação para um fator proteico específico. Este fator proteico, por sua vez, recruta outro conjunto de fatores que reconhecem o códon de início no novo mRNA, iniciando a tradução de uma proteína diferente.

Os investigadores também descobriram que esta mudança estrutural pode ser regulada pela concentração de uma pequena molécula chamada trifosfato de guanosina (GTP) dentro da célula. O GTP atua como um interruptor molecular, promovendo a mudança conformacional quando seus níveis estão elevados e inibindo-a quando seus níveis estão baixos.

Este mecanismo regulador permite que as células controlem a tradução de diferentes mRNAs e ajustem a produção de proteínas específicas em resposta a alterações nas condições celulares ou sinais ambientais. Por exemplo, quando uma célula necessita de produzir mais de uma determinada proteína, pode aumentar os níveis de GTP, o que por sua vez promove a mudança estrutural no ribossoma e facilita a tradução do ARNm correspondente.

As descobertas deste estudo aprofundam nossa compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes à síntese protéica e à expressão gênica. Ao decifrar como o ribossomo pode mudar de marcha e se adaptar a diferentes mRNAs, os cientistas obtêm insights sobre a intrincada regulação dos processos celulares e o desenvolvimento de possíveis estratégias terapêuticas para doenças causadas por dobramento incorreto ou desregulação de proteínas.