2005-11-27

Subject: Bactérias formam película fotográfica

 

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Bactérias formam película fotográfica

 

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Usando partes de um conjunto de ferramentas criado por engenheiros genéticos, uma equipa de estudantes desenvolveu bactérias sensíveis à luz que funcionam como película fotográfica. Este é mais um extraordinário exemplo da biologia sintética: uma nova forma de pensar na Vida que deve tanto a Henry Ford como a Charles Darwin.

Os engenheiros partem do princípio que podem retirar de uma prateleira cavilhas, parafusos e peças variadas para criar seja o que for, mas aplicar esta abordagem aos sistemas vivos pode parecer ficção científica.

No entanto, é mesmo isso que os estudantes da Universidade do Texas fizeram, construindo um sistema bacterio-fotográfico para o concurso interuniversitário de Máquinas Geneticamente Modificadas do Massachusetts Institute of Technology (MIT). Os frutos do seu trabalho foram publicados na revista Nature.

A equipa começou com a conhecida bactéria intestinal Escherichia coli, e, pensando como engenheiros, acrescentaram "partes" extra produzidas na Universidade da Califórnia em San Francisco (UCSF). Para fazer funcionar a fotografia bacteriana precisavam de tornar a E. coli reactiva a diferentes níveis de luz, através da produção de quantidades diferentes de um produto colorido. Desse modo uma película de bactérias funcionaria tal qual o filme numa máquina fotográfica.

Habituada como está ao escuro dos intestinos, a E. coli não é capaz de detectar luz, logo o primeiro componente de que a equipa precisava era de um sensor de luz e a UCSF já tinha produzido um.

O sensor consiste em duas partes: uma proteína retirada de uma cianobactéria do género Synechocystis, que detecta a luz, e uma segunda proteína que regula a expressão de um dado gene em E. coli. Em bactérias E. coli normais este gene é activado por baixas concentrações de água e afecta a membrana celular.

O próximo passo era trocar este gene associado à membrana por algo mais útil: um gene que torna uma dada molécula preta.

As bactérias "prontas" tornavam o meio em sua volta preto a não ser que fossem expostas à luz, altura em que a proteína sensível à luz desligava a produção das moléculas pretas.

Quanto maior a quantidade de luz, menos cor é produzida, logo a fotografia a preto e branco torna-se possível. Um filme de bactérias consegue registar uma imagem com a elevada resolução de 100 megapixels por polegada quadrada.

 

"Isto é espantoso", diz Drew Endy, biólogo sintético do MIT, ao comentar o sucesso dos estudantes texanos. "Estes miúdos não são vencedores do prémio Nobel mas conseguiram pegar em diversas partes e criar algo como isto em apenas alguns meses."

Em vez de criarem um pigmento negro, as bactérias podem ser alteradas para depositar proteínas como as da seda da teia das aranhas, diz Chris Voigt, líder do laboratório da UCSF que criou as partes. Os investigadores do laboratório de Voigt estão a trabalhar na criação de bactérias que produzam diferentes substâncias em resposta a diferentes cores, tornando possível a obtenção de materiais mais complexos.

As partes criadas no laboratório de Voigt estão à disposição de qualquer um que as deseje, graças ao Registry of Standard Biological Parts do MIT. Trata-se de um conjunto de ferramentas para os biólogos sintéticos que lista as partes já criadas, como funcionam e como podem ser associadas a outras.

Outros sucessos da biologia sintética incluem bactérias programadas com um relógio biológico para produzir impulsos fluorescentes ou capazes de trocar informação codificada como DNA. No entanto, Endy admite que o campo da biologia sintética está longe de ser fácil. "Ainda somos muito maus na engenharia biológica", diz ele, "e o que queremos é saber como melhorar."

Endy considera que compreender como criar partes básicas que podem encaixar umas com as outras irá abrir o potencial da biologia sintética. "Se conseguirmos desenvolver componentes standartizados de sistemas vivos poderemos, então, concentrar-nos na invenção e construção de novos tipos."

 

 

Saber mais:

Voight Lab

Registry of Standard Biological Parts

Drew Endy

University of Texas

IGEM

 

 

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