Um novo trabalho da Universidade de Warwick mostra como um sistema microscópico de "ferrovia" em nossas células pode otimizar sua estrutura para atender melhor às necessidades do corpo.

O trabalho foi conduzido pelo Professor Robert Cross, diretor do centro de biologia celular mecanoquímica da Warwick Medical School e líder do laboratório Cross.

Sua equipe baseada na Warwick Medical School tem estudado como os microtúbulos 'trilhos de trem' dentro das células são construídos. Quase todas as células de nossos corpos contêm uma rede "ferroviária", um sistema de minúsculas trilhas chamadas microtúbulos que ligam destinos importantes dentro da célula. A equipe do professor Cross descobriu que o sistema de trilhos de microtúbulos dentro das células pode ajustar sua própria estabilidade dependendo se está sendo usado ou não.

O professor Cross disse:"Os trilhos dos microtúbulos da ferrovia celular são quase inimaginavelmente pequenos - apenas 25 nanômetros de diâmetro (um nanômetro sendo um milionésimo de milímetro). A ferrovia é tão crucial para uma célula bem administrada quanto uma ferrovia em tamanho real é para um país bem administrado. Para as células e para os países, o problema é basicamente o mesmo - como administrar uma ferrovia melhor? "

"Imagine se os trilhos de uma ferrovia real pudessem se perguntar, 'eu sou útil?' Descobrir, eles verificariam quantas vezes uma locomotiva passava por eles.

“Acontece que os trilhos de microtúbulos ferroviários dentro das células podem fazer exatamente isso - eles verificam se estão ou não em contato com minúsculos motores ferroviários (chamados de kinesins). então eles permanecem estáveis ​​no lugar. Se não forem, eles se desmontam. Achamos que isso permite que as seções do trilho do microtúbulo sejam recicladas para construir trilhos novos e mais úteis em outras partes da célula. "

O papel, 'Kinesin expande e estabiliza a rede de microtúbulos do PIB' publicado (12 de março de 2018) em Nature Nanotechnology , mostra que quando os motores ferroviários kinesin entram em contato com seus trilhos de microtúbulos, eles mudam sutilmente sua estrutura, produzindo um alongamento muito leve que estabiliza o trilho.

Usando um microscópio personalizado, o Warwick Open Source Microscope, os pesquisadores que também trabalham no Warwick Systems Biology Center e no Mathematics Institute, University of Warwick, detectou um aumento de 1,6% no comprimento dos microtúbulos ligados às cinesinas, com um aumento de 200 vezes em sua vida útil.

Ao revelar como os microtúbulos são estabilizados e desestabilizados, a equipe espera lançar uma nova luz sobre o funcionamento de uma série de doenças humanas (por exemplo, Alzheimer), que está ligada a anormalidades na função dos microtúbulos. Eles também estão esperançosos de que seu trabalho possa levar a uma terapia melhorada contra o câncer, porque a ferrovia é tão vital (por exemplo, para a divisão celular), já que suas trilhas de microtúbulos são um alvo importante para drogas contra o câncer, como o Taxol. Exatamente como o Taxol estabiliza os microtúbulos nas células ainda é pouco conhecido.

O professor Cross acrescentou:"Nosso novo trabalho mostra que os motores ferroviários cinesina estabilizam os microtúbulos de uma forma semelhante ao Taxol. Precisamos entender o máximo que pudermos sobre como os microtúbulos podem ser estabilizados e desestabilizados, para pavimentar e iluminar o caminho para terapias aprimoradas. "