p As membranas biológicas são como uma fronteira protegida. Eles separam a célula do ambiente e, ao mesmo tempo, controlam a importação e exportação de moléculas. A membrana nuclear pode ser atravessada por muitos poros minúsculos. Cientistas do Biozentrum e do Swiss Nanoscience Institute da Universidade de Basel, junto com uma equipe internacional de pesquisadores, descobriram que as proteínas encontradas dentro do poro nuclear funcionam de forma semelhante a um velcro. No Nature Nanotechnology , eles relatam como essas proteínas podem ser usadas para o transporte controlado e seletivo de partículas. p Há muito tráfego em nossas células. Muitas proteínas, por exemplo, precisam viajar de seu local de produção no citoplasma para o núcleo, onde são usados ​​para ler informações genéticas. Os poros na membrana nuclear permitem seu transporte para dentro e para fora do núcleo da célula. O Professor Roderick Lim da Argovia, da Biozentrum e do Swiss Nanoscience Institute da University of Basel, estuda os fundamentos biofísicos desse transporte. Para entender melhor este processo, ele criou um modelo artificial do complexo de poros nucleares, junto com cientistas de Lausanne e Cambridge, o que levou à descoberta de que suas proteínas funcionam como um "velcro" em nanoescala que pode ser usado para transportar as partículas mais ínfimas.

p "Velcro sujo" dentro do poro nuclear

p Poros nucleares são complexos de proteínas dentro da membrana nuclear que permitem a troca molecular entre o citoplasma e o núcleo. A força motriz é a difusão. Os poros nucleares são revestidos por proteínas semelhantes a "velcro". Apenas moléculas especialmente marcadas com proteínas de importação podem se ligar a essas proteínas e, assim, passar pelo poro. Mas, para todas as moléculas não vinculantes, o poro nuclear atua como uma barreira. Os pesquisadores postularam que o transporte depende da força de ligação às proteínas do tipo "velcro". A ligação deve ser forte o suficiente para que as moléculas a serem transportadas possam se ligar, mas ao mesmo tempo não muito forte para que ainda possam se difundir através do poro.

p Em um sistema artificial recriando o poro nuclear, os pesquisadores testaram suas hipóteses. Eles revestiram as partículas com proteínas importantes e estudaram seu comportamento no "velcro" molecular. Interessantemente, os pesquisadores encontraram paralelos no comportamento da tira de velcro como a conhecemos. No "velcro limpo", as partículas aderem imediatamente. Contudo, quando o "velcro" é preenchido ou "sujo" com proteínas importadas, é menos adesivo e as partículas começam a deslizar sobre sua superfície apenas por difusão. "Entender como funciona o processo de transporte no complexo de poros nucleares foi decisivo para nossa descoberta, "diz Lim." Com o 'velcro' em nanoescala devemos ser capazes de definir o caminho a ser seguido, bem como acelerar o transporte de partículas selecionadas sem a necessidade de energia externa. "

p Potenciais aplicações de tecnologia lab-on-a-chip

p As investigações de Lim sobre os processos de transporte biomolecular formam a base para a descoberta deste notável fenômeno de que as partículas podem ser transportadas seletivamente com um "velcro" molecular. "Este princípio pode encontrar aplicações muito práticas, por exemplo, como correias transportadoras em nanoescala, escadas rolantes ou trilhos, "explica Lim. Isso também poderia ser potencialmente aplicado para miniaturizar ainda mais a tecnologia de laboratório em chip, pequenos laboratórios com chips, onde esse método de transporte recém-descoberto tornaria os complexos sistemas de bombas e válvulas de hoje obsoletos.