Cientistas construíram a menor antena do mundo com DNA

Conforme o tempo passa, a tecnologia vai avançando, consequentemente a ciência também avança e não para de fazer progressos. Como exemplo disso, os cientistas construíram a menor antena já feita. Essa antena tem somente cinco nanômetros de comprimento, e ao contrário das outras já feitas, essa não foi feita para transmitir ondas de rádio. Ela foi pensada para ser usada na descoberta dos segredos das proteínas que estão em mudança constante.

Essa antena minúscula, ou nanoantena, é feita de DNA. Assim, essas moléculas que carregam instruções genéticas são aproximadamente 20 mil vezes menores do que um fio de cabelo, além de serem fluorescentes. Isso quer dizer que elas usam sinais de luz para registrar e relatar as informações.

Ademais, pode-se usar esses sinais de luzes para estudar o movimento e a mudança de proteínas em tempo real. Nesse caso em específico, parte da inovação é a forma com que a parte receptora também é usada para detectar a superfície molecular da proteína que está sendo estudada. Como resultado, tem-se um sinal distinto quando a proteína está cumprindo sua função biológica.

“Como um rádio bidirecional que pode receber e transmitir ondas de rádio, a nanoantena fluorescente recebe luz em uma cor ou comprimento de onda e, dependendo do movimento da proteína que detecta, transmite a luz de volta em outra cor, que podemos detectar”, disse o químico Alexis Vallée-Bélisle, da Université de Montréal (UdeM), no Canadá.

Antena

Ou seja, o trabalho específico dessa antena é medir as mudanças estruturais nas proteínas ao longo do tempo. As proteínas são moléculas grandes e complexas que realizam todos os tipos de tarefas essenciais no corpo, desde apoiar o sistema imunológico até regular a função dos órgãos.

Conforme as proteínas fazem o seu trabalho, elas passam por várias mudanças na estrutura. Elas passam de um estado para outro em um processo bastante complexo que os cientistas chamam de dinâmica de proteínas. Infelizmente não se tem boas ferramentas para analisar e rastrear essas dinâmicas em ação.

“O estudo experimental de estados transitórios de proteínas continua sendo um grande desafio porque técnicas de alta resolução estrutural, incluindo ressonância magnética nuclear e cristalografia de raios-X, muitas vezes não podem ser aplicadas diretamente para estudar estados de proteínas de curta duração”, explicaram os pesquisadores.

Vantagens

Portanto, uma vantagem dessa antena de DNA super pequena é que ela consegue capturar estados de proteínas de vida muito curta. De acordo com os pesquisadores, isso significa que existem muitas aplicações potenciais, tanto em bioquímica quanto em nanotecnologia em geral.

“Por exemplo, conseguimos detectar, em tempo real e pela primeira vez, a função da enzima fosfatase alcalina com uma variedade de moléculas biológicas e drogas. Esta enzima tem sido implicada em muitas doenças, incluindo vários tipos de câncer e inflamação intestinal”, disse o químico Scott Harroun, da UdeM.

Potenciais usos

Além disso, para testar a funcionalidade da antena, os pesquisadores a testou em três proteínas de modelos diferentes. Foram elas a streptavidina, a fosfatase alcalina e a proteína G. Os testes foram bem sucedidos, e claro, posteriormente mais estão por vir.

“As nanoantenas podem ser usadas para monitorar mecanismos biomoleculares distintos em tempo real, incluindo pequenas e grandes mudanças conformacionais, em princípio, e qualquer evento que possa afetar a emissão de fluorescência do corante”, disseram os pesquisadores.

“Talvez o que mais nos empolgue seja a constatação de que muitos laboratórios ao redor do mundo, equipados com um espectrofluorômetro convencional, poderiam empregar prontamente essas nanoantenas para estudar sua proteína favorita, assim como identificar novos medicamentos ou desenvolver novas nanotecnologias”, concluiu Vallée-Bélisle.

Fonte: Science Alert

Imagens: Geneng news, Bruker, Sbp discovery