Relógio biológico

Investigadores norte-americanos descobrem proteína responsável

03 dezembro 2002
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Investigadores norte-americanos identificaram em algas a proteína do relógio biológico que regula quase todos os seres vivos, incluindo o homem, indica um estudo publicado na revista Proceedings, da Academia Nacional das Ciências dos Estados Unidos.
 

 

O relógio biológico tem ciclos circadianos que regulam funções nos organismos vivos, pelo que a sua alteração causa desajustes como os sofridos por pessoas que viajam através de fusos horários ou alteram os seus costumes de descanso e comida.
 

 

As algas azul-esverdeadas, comuns em lagos e tanques, são os organismos mais simples nos quais se sabe existir este mecanismo regulador de funções.
 

 

Os investigadores sabem que o relógio biológico desempenha um papel crítico nos seres vivos, mas, apesar da abundância de teorias, desconhecem ainda como e porquê.
 

Até há umas três décadas os cientistas consideravam que tais ciclos estavam ligados, principalmente, a acontecimentos ambientais, como mudanças de estação e do dia e da noite.
 

 

Os investigadores da Universidade de Vanderbilt, no Wisconsin, e da Faculdade de Medicina de Harvard, deram um passo significativo para responder a essas perguntas, já que determinaram pela primeira vez a estrutura de uma proteína do relógio biológico.
 

 

Os cientistas chamaram a essa proteína, proveniente de um género de alga chamada Synechococcus, KaiC.
 

Carl Johnson, professor de Ciências Biológicas que dirigiu o estudo, lidera um dos poucos laboratórios no mundo que estuda os relógios biológicos nos procariotes, organismos de uma única célula sem núcleo.
 

 

Poucos cientistas estudaram os relógios biológicos desses organismos pois ninguém acreditava que os tinham até há pouco tempo, disse Johnson. Isto deve-se ao facto dos procariotes se reproduzirem, tipicamente, em menos de 24 horas.
 

 

Os biólogos tinham desenvolvido uma regra geral segundo a qual um organismo que se divide em menos de um dia, transformando- se em indivíduos totalmente novos no processo, não obteria qualquer benefício biológico de um relógio interno, tendo por isso deixado de o procurar nas bactérias de reprodução rápida.
 

 

Nos anos 80, no entanto, um grupo de cientistas de Taiwan, que desconhecia tal regra e investigava como as algas azul- esverdeadas dos arrozais retiram nitrogénio do ar, descobriram que os pequenos organismos regulavam a fotosíntese durante o dia e fixavam nitrogénio nas plantas durante a noite.
 

 

Johnson e os seus colegas trabalharam nesta descoberta e descobriram uma sequência de três genes Kai A, B e C que codificam três proteínas fundamentais do relógio biológico, a que chamaram KaiA, KaiB e KaiC.
 

 

Apesar de também participarem no processo outras proteínas, o relógio biológico não funciona sem estas três. A KaiC é a maior delas.
 

 

A partir daí, os investigadores purificaram a proteína e estudaram a sua estrutura através de microscópios electrónicos. "Descobrimos que a KaiC forma uma estrutura hexagonal, em anel, e esta estrutura dá-nos algumas chaves importantes sobre a forma como o relógio biológico regula a expressão de todo o genoma bacterial", disse Johnson.
 

 

A estrutura da KaiC é semelhante à encontrada noutras proteínas que se sabe que se enlaçam com o ácido desoxirribonucleico das bactérias, o que confirma as indicações de que esta interage directamente com o ADN.
 

 

No entanto, a KaiC carece de algumas das sequências genéticas características de outras moléculas anulares, o que sugere, segundo Johnson, que a sua interacção pode ser algo novo que se encontra na natureza.
 

Como funciona essa proteína em termos dos ciclos circadianos é agora a pergunta chave, acrescentou.
 

 

Fonte: Lusa
 

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