2013-06-15

Subject: Primeira proteína fluorescente identificada num vertebrado

 

Primeira proteína fluorescente identificada num vertebrado

 

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@ Nature/Akiko Kumagai & Atsushi Miyawaki

A enguia de água doce japonesa Anguilla japonica tem mais a oferecer aos biólogos que um apetitoso sushi: as suas fibras musculares produzem a primeira proteína fluorescente identificada num vertebrado, revelam os investigadores num artigo publicado na revista Cell.

As proteínas fluorescentes são uma ferramenta essencial para os biólogos da mesma forma que as chaves de fendas o são para os mecânicos. Elas não produzem luz por si próprias mas brilham quando iluminadas.

O prémio Nobel da Química de 2008 foi atribuído pela descoberta e desenvolvimento destas moléculas, que são usadas para marcar proteínas ou para seguir a expressão de genes. As moléculas foram modificadas para produzir luz numa variedade de tonalidades e brilhos mas todas as que tinham sido descobertas até agora na natureza provinham de organismos invertebrados, essencialmente microrganismos, corais e alforrecas.

As primeiras pistas da existência da proteína em enguias surgiu em 2009 quando Seiichi Hayashi e Yoshifumi Toda, químicos de alimentos que estudavam nutrientes de enguia na Universidade de Kagoshima no Japão, estavam a seguir o transporte de lípidos para o tecido de enguia e relataram que o músculo de enguia fluorescia verde naturalmente, quando se lhe apontava uma luz azul.

Posteriormente eles isolaram alguns fragmentos da proteína responsável, o que intrigou Atsushi Miyawaki, biólogo molecular no Instituto de Ciência Cerebral RIKEN em Wako, Japão, que já identificou e modificou proteínas fluorescentes de alforreca e de coral.

Neste último trabalho, Miyawaki identificou o gene que codifica a molécula e baptizou a nova proteína UnaG, devido à palavra unagi, que em japonês identifica a enguia de água doce tão familiar aos amantes de sushi de todo o mundo.

“Acho que ninguém tinha a menor ideia de que as enguias tinham uma proteína fluorescente tão brilhante", diz Robert Campbell, engenheiro de proteínas na Universidade de Alberta em Edmonton, Canadá. "A UnaG está numa classe só sua, é totalmente diferente das outras proteínas fluorescentes, não há nada semelhante nela."

Por exemplo, em vez de produzir luz com um 'cromatóforo' que faz parte da sequência proteica, como a clássica Proteína da Fluorescência Verde (GFP) faz, a UnaG fluoresce quando se liga a uma pequena molécula de ocorrência natural chamada bilirrubina, o produto da degradação da hemoglobina vulgarmente usada em testes hospitalares na avaliação da função hepática e no diagnóstico de doenças como a gastroenterite eosinofílica.

 

A UnaG também é invulgar porque, ao contrário da GFP, fluoresce brilhantemente mesmo quando os níveis de oxigénio celulares estão baixos. Isto pode ser muito útil para a visualização de zonas anaeróbias no interior de tumores cancerosos, diz Campbell.

Em 2007, um grupo diferente de investigadores descobriu uma proteína fluorescente em anfioxos mas a proteína pertence à mesma classe das encontradas em corais e alforrecas.

As enguias japonesas de água doce desenvolvem-se em rios e deslocam-se para o oceano profundo para desovar e a UnaG pode ajudá-las nas migrações de longa distância desempenhando um papel na função muscular. 

As enguias de água doce europeias Anguilla anguilla e americanas Anguilla rostrata também migram longas distâncias e Miyawaki descobriu que também elas produzem UnaG. As enguias japonesas juvenis, que migram dos oceanos para os rios, produzem a proteína em abundância, pelo que brilham quando iluminados com luz azul, diz Miyawaki. 

A equipa mostrou que a UnaG pode ser usada na medição de bilirrubina no soro humano e sugere que esta abordagem pode conduzir a testes mais simples e mais sensíveis em amostras menores de sangue, diz Miyawaki.

Os próximos passos, diz Miyawaki, incluem a inserção do gene da UnaG em ratos de laboratório e verificar se se desenvolvem normalmente. A UnaG é membro de uma família de proteínas que se ligam a ácidos gordos que se encontram no Homem e noutros animais, diz Miyawaki, mas nenhuma das outras que já testou é fluorescente.

 

 

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