A pesquisa revela como nossos corpos mantêm visitantes indesejáveis fora dos núcleos das células
p Estes são poros nucleares fotografados por microscopia de força atômica, aparecendo como uma paisagem semelhante a uma cratera em que cada cratera corresponde a um poro de ~ 100 nm de diâmetro. Crédito:UCL
p A estrutura dos poros encontrados nos núcleos das células foi descoberta por uma equipe de cientistas liderada pela UCL, revelando como eles bloqueiam seletivamente a entrada de certas moléculas, protegendo o material genético e as funções normais das células. A descoberta pode levar ao desenvolvimento de novos medicamentos contra os vírus que têm como alvo o núcleo da célula e novas formas de administrar terapias genéticas, dizem os cientistas por trás do estudo. p No coração de cada célula do nosso corpo está um núcleo celular, uma estrutura densa que contém nosso DNA. Para uma célula funcionar normalmente, ele precisa envolver seu núcleo com uma membrana protetora, mas esta deve se abrir o suficiente para permitir que as moléculas vitais entrem e saiam, assim, a membrana é perfurada por centenas de minúsculos portais conhecidos como poros nucleares.
p A pesquisa, publicado hoje em
Nature Nanotechnology , relatórios sobre poros nucleares em ovos de rã e revelam como esses poros podem agir como uma peneira sobrecarregada, filtrando moléculas por tamanho, mas também com base em propriedades químicas. Co-autor principal, Dr. Bart Hoogenboom, do London Centre for Nanotechnology (UCL Mathematics &Physical Sciences), disse:"Sabe-se que os poros agem como uma peneira que pode reter o açúcar enquanto deixa os grãos de arroz caírem ao mesmo tempo, mas não estava claro como eles conseguiram fazer isso. "
p Dr. Ariberto Fassati, co-autor principal do Wohl Virion Center (UCL Infection &Immunity), acrescentou:"Descobrimos que as proteínas no centro dos poros se enredam juntas com força suficiente para formar uma barreira, mas não muito apertado - como uma moita de espaguete. Notavelmente, os fios do "espaguete" se agrupam de maneira precisa, o que permite que pequenas moléculas e sais fluam sem problemas. Moléculas maiores, como o RNA mensageiro, só pode passar quando acompanhada por moléculas chaperonas. Esses acompanhantes, chamados de receptores de transporte nuclear, têm a propriedade de lubrificar os fios e relaxar a barreira, deixando as moléculas maiores passarem. Isso pode acontecer até vários milhares de vezes por segundo. "
p Até agora, os cientistas entenderam a forma geral dos poros e que as estruturas das proteínas no meio deles controlavam o fluxo das moléculas, mas não se sabia como eles fizeram isso. Algumas teorias sugerem que os poros atuam como uma escova e outras como uma peneira. Os pesquisadores por trás deste estudo dizem que foi difícil determinar o que era correto devido à natureza pequena e frágil dos poros e às dificuldades em localizar as proteínas neles.
p A equipe usou uma técnica conhecida como microscopia de força atômica (AFM) para estudar os poros. Assim como as pessoas podem usar os dedos para ler braille, sentindo as palavras ao invés de vê-las, microscópios de força atômica movem uma agulha minúscula pela superfície de uma amostra, medindo sua forma e dureza. Esse método foi escolhido em vez de outras técnicas porque os poros são muito pequenos para a microscopia óptica e muito flexíveis e móveis para a cristalografia de raios-X.
p "AFM pode revelar estruturas muito menores do que microscópios ópticos, "Dr. Hoogenboom explicou, "mas é mais sentir do que ver. O truque é pressionar com força suficiente para sentir a forma e a dureza da amostra, mas não tão forte a ponto de quebrá-lo. É um processo lento e trabalhoso, mas nos permite chegar a mapas muito melhores de pequenos objetos do que é possível com outros métodos - mesmo átomos individuais podem ser observados dessa maneira. Nós o usamos para sondar com sucesso a membrana que foi retirada do núcleo dos ovos da rã, para revelar a estrutura dos poros. "
p Além de explicar as propriedades notáveis dos poros nucleares, e o papel que desempenham nas formas de vida superiores, a pesquisa também pode ser promissora para o desenvolvimento de novos medicamentos antivirais e melhores mecanismos de entrega para terapia genética.
p O Dr. Fassati disse:"Certos vírus são capazes de entrar no núcleo da célula enganando as proteínas no centro dos poros nucleares para deixá-los entrar. Agora que os poros nucleares são mais bem compreendidos, pode haver oportunidades para desenvolver drogas que impeçam os vírus de entrarem dessa forma. Também pode ser possível melhorar a concepção dos mecanismos atuais para a entrega de terapia genética para melhor atravessar os poros nucleares e entregar seus genes terapêuticos no núcleo. "