Nanochave de um único átomo controla todos os organismos vivos

Descoberto um nanointerruptor que controla o potencial elétrico usando um único átomo de hidrogênio.
[Imagem: Kei Wada et al. - 10.7554/eLife.102506]

Nanochave da vida

Pesquisadores japoneses revelaram, pela primeira vez, que os seres vivos possuem uma chave minúscula, a menor possível, para controlar o processo que todos os organismos precisam ativar para obter energia e se manterem vivos.

É uma chave atômica, do tamanho de um único átomo de hidrogênio, responsável por acionar um mecanismo para controlar o potencial de uma proteína transportadora de elétrons na reação redox.

A maioria das reações nos organismos vivos envolve um processo de transferência de elétrons - é isto que é chamada de reação redox. Por exemplo, a respiração e a fotossíntese podem ser classificadas como reações redox.

Algumas proteínas que auxiliam na transferência de elétrons contêm ferro e enxofre. A descoberta fundamental é que o potencial elétrico do aglomerado ferro-enxofre muda drasticamente dependendo da presença ou ausência de um único átomo de hidrogênio na cadeia lateral de um aminoácido, um mecanismo que a equipe chamou de nanochave, ou nanointerruptor.

A ferredoxina é uma pequena proteína que contém aglomerados de ferro-enxofre e é conhecida como transportadora de elétrons nos organismos vivos. É uma proteína universal, que se acredita estar presente em quase todos os organismos vivos; no entanto, o mecanismo pelo qual a ferredoxina transporta elétrons de forma estável permanecia um mistério até agora.

Estrutura ao redor do aglomerado ferro-enxofre.
[Imagem: Kei Wada et al. - 10.7554/eLife.102506]

Mecanismo universal

Os pesquisadores descobriram que um resíduo de aminoácido (ácido aspártico 64), localizado longe do aglomerado ferro-enxofre, tem um efeito significativo na probabilidade da transferência de elétrons no aglomerado, e desempenha um papel como um interruptor - a nanochave - que controla a transferência de elétrons na ferredoxina.

Além disso, o estudo descobriu que o mecanismo é universal em organismos.

Além de elucidar em elemento fundamental da biologia dos seres vivos, os cientistas afirmam que a descoberta deverá ter uso imediato no desenvolvimento de sensores ultrassensíveis para oxigênio e óxido nítrico e para novos medicamentos.