Cientistas usam DNA para projetar proteína artificial viva

"O que estamos fazendo é brincando com os interruptores biológicos - ligando e desligando proteínas - o que nos dará uma forma completamente nova para estudar doenças."
[Imagem: Science/AAAS]

Vida artificial

Cientistas da Universidade de Yale (EUA) conseguiram fazer uma re-engenharia das estruturas produtoras de proteína de uma bactéria.

Segundo o grupo, a demonstração "promete revolucionar o estudo e tratamento de uma variedade de doenças".

Por outro lado, conhecidos como biologia sintética, ou mesmo "vida artificial", esses experimentos levantam vários questionamentos éticos dentro da própria comunidade científica, por não estarem ainda delineados os limites dessas pesquisas.

"Essencialmente, nós expandimos o código genético da E. coli, o que nos permitiu sintetizar formas especiais de proteínas que podem imitar estados naturais ou doenças," explicou Jesse Rinehart, um dos autores do artigo que descreveu a pesquisa na revista Science.

Há poucos dias, um outro grupo anunciou a criação de um animal com informação artificial no código genético.

Biologia sintética

Desde que a estrutura do DNA foi desvendada, na década de 1950, os cientistas têm trabalhado para entender a natureza do código genético.

Décadas de pesquisas e avanços recentes no campo da biologia sintética têm dado aos pesquisadores as ferramentas necessárias para modificar o código genético natural dentro de organismos vivos, e até mesmo reescrever a "receita universal da vida".

"O que nós fizemos foi pegar a biologia sintética e transformá-la para nos dar uma biologia real que foi sintetizada," explicou Rinehart.

A equipe criou uma nova forma de influenciar o comportamento das proteínas - que são as responsáveis por realizar quase todas as funções da vida.

Síntese artificial de proteína

Em vez de criar algo novo na natureza, os cientistas essencialmente induziram a fosforilação, um processo fundamental que ocorre em todas as formas de vida e que pode mudar drasticamente a função de uma proteína.

As regras para a fosforilação de proteínas não são diretamente codificadas no DNA, o que ocorre, ao contrário, após a proteína ser feita.

Os pesquisadores fundamentalmente reescreveram essas regras, expandindo o código genético da E. coli para incluir fosfoserina e, pela primeira vez, dirigiram a fosforilação da proteína através do DNA.

Esta nova tecnologia permitirá a produção de proteínas humanas com seus sítios de fosforilação que ocorrem naturalmente, um estado crucial para a compreensão dos processos subjacentes às doenças.

Brincando com as proteínas

Até agora, os cientistas não tinham a capacidade de estudar as proteínas em seu estado fosforilado, ou ativo. Isto tem dificultado a pesquisa em doenças como o câncer, que é marcado por níveis altos e danosos de ativação de proteínas.

"O que estamos fazendo é brincando com os interruptores biológicos - ligando e desligando proteínas - o que nos dará uma forma completamente nova para estudar doenças e, esperamos, orientar a descoberta de novas drogas," disse Rinehart.

Os pesquisadores agora estão tentando criar proteínas em estados que se sabe estarem associados ao câncer, diabetes tipo 2 e hipertensão. E eles antecipam que sua técnica pode ser usada para qualquer tipo de proteína.