MOLÉCULAS SINTÉTICAS DE CÉLULAS COMO FÁBRICAS.

Uma equipe de pesquisa do Boston MIT criou células de sintética para produzir moléculas de interesse prático. O resultado, obtido a partir de lipossomas, vesículas com uma membrana lipídica, que poderia ser usado para construir os sensores ambientais da próxima geração, ou para estudar o modo como evoluíram as primeiras células surgiram no planeta.

Estrutura interna de um lipossoma (Wikimedia Commons)

Estrutura interna de um lipossoma (Wikimedia Commons)

As células são capazes de orientar-se no ambiente, para comunicar e participar na construção de estruturas complexas que dão forma à expressão do gene em resposta a sinais específicos. Durante alguns anos, essa capacidade de programação foi usada pelos pesquisadores para “obrigar” as células a executar as funções codificadas em “circuitos genéticos”, concebidos para obter os medicamentos e outras moléculas úteis, graças a uma série de técnicas que são a base da biologia sintética, uma nova linha de pesquisa na grande fase de desenvolvimento durante alguns anos.

A gradual e crescente complexidade das moléculas a ser produzida, no entanto, tem dificuldades em crescer, porque os diferentes componentes genéticos tendem a interferir uns nos outros.

Um grupo de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em Boston tem mostrado agora que os vários circuitos podem ser isolado, colocando-os dentro de células sintéticas individuais, assim, impedindo-os de interferirem uns nos outros. A ideia dos investigadores do MIT é encapsular seus circuitos genéticos em vesículas conhecidas como lipossomas que têm uma membrana lipídica semelhante ao das células. As células sintéticas resultantes não estão vivas, mas eles são equipados com grande parte da maquinaria celular necessária para a transcrição e tradução de genes em proteínas.

Os investigadores, autores de um artigo publicado na revista “Nature Chemistry“, também foram capazes de controlar a comunicação entre estas células. Em essência, os lipossomas concebidos desta forma podem fundir-se um com o outro de maneira controlada, graças à ação das proteínas chamadas SNARE, que são capazes de se encaixar na membrana da célula.

Uma vez inseridas, podem ligar-se a outras proteínas SNARE presentes na superfície de outros lipossomas, resultando na fusão de células sintéticas diferentes. A temporização desta fusão pode ser controlada para ligar lipossomas que produzem moléculas diferentes: quando as células se fundem, estas moléculas se combinam para gerar o produto final.

A abordagem, segundo os autores, pode permitir a concepção de circuitos genéticos para moléculas extremamente complexas dedicadas a fins específicos, tais como por exemplo sensores em graus para responder a variações das condições ambientais.

Outra aplicação extremamente interessante é a produção de células simples, semelhantes as que apareceram pela primeira vez na Terra: seria assim possível em tempo real, estudar como elas têm sido capazes de desenvolver a capacidade de perceber os estímulos do ambiente e reagir para eles, e se reproduzir.

“Esta abordagem proporcionaria um modelo não só para entender o que podem ser as características e o comportamento dos primeiros organismos, mas também clarear as condições em outros planetas que poderiam suportar vida”, concluiu Adamala.

Fonte: Le Scienze

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