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Laboratório Mostra Biomoléculas com Movimento Próprio

Pesquisadores criaram material com autonomia de movimento a partir de componentes da célula viva.

Nidhi Subbaraman e revista Nature
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Concepção artística de cadeias de polímeros
Usando blocos de construção biológicos encontrados em células vivas, pesquisadores criaram um material com movimento próprio.

Primeiro os pesquisadores fizeram um gel composto de microtúbulos – filamentos rígidos de polímero que, em células vivas, agem como trilhos - guia para a cinesina, a ‘proteína motora’ que se desloca pelos cabos do microtúbulo movida pelo ATP, o combustível celular. “É como um pneumáico”, compara Zvonimir Dogic, físico da Brandeis University em Waltham, Massachusetts, que comandou o estudo. A adição de um pequeno polímero à mistura encorajou os microtúbulos a formarem agregados e a criarem uma rede móvel. Os pesquisadores descobriram que gotículas de água contendo esse gel deslocavam-se continuamente – em uma emulsão de óleo e em superfícies planas – sem forças externas.

Cada molécula de ATP desloca uma molécula de cinesina oito nanômetros para a frente, ao longo do trilho de microtúbulos. Com milhares de cinesinas passando por vários microtúbulos, uma gotícula que tem 100 micrômetros de diâmetro começa a rolar espontaneamente quando toca uma superfície plana.

“É um avanço impressionante por causa do movimento produzido em macro-escala”, declara Raymond Goldstein, biofísico da University of Cambridge, no Reino Unido.

Em uma série de videos, como os apresentados [no link abaixo], Dogic e sua equipe registraram os estágios cíclicos pelos quais agregados de microtúbulos crescem, se curvam, torcem, quebram e crescem de novo. Eles também descobriram que a movimentação dos fluídos aumentava com concentrações maiores de ATP.

Físicos teóricos e bioquímicos que estudam esses ‘fluídos ativos’ estão encantados com a criação, na vida real, de um sistema comparativamente simples no qual é possível testar as teorias que há muito ficam confinadas a simulações, apesar de existirem alguns modelos experimentais de sistemas. Sriram Ramaswamy, físico do Instituto Tata de Pesquisas Fundamentais em Hyderabad, na Índia, espera que com o avanço das pesquisas a partir do trabalho da equipe de Dogic, esse novo sistema sustente ideias teóricas sobre fluídos ativos e que possa até “fazer coisas que nós, teóricos, não antecipávamos”. 

Este artigo foi reproduzido com permissão da revista Nature. O artigo foi publicado pela primeira vez em 7 de novembro de 2012. 

LINKS PARA OS VÍDEOS:  http://migre.me/bIeSX e  http://migre.me/bIeYC

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