Cientistas conseguem contar as moléculas dentro das células

Contar moléculas

Cientistas portugueses descobriram uma técnica para medir a quantidade de moléculas de uma proteína em uma célula humana.

A identificação de genes e proteínas envolvidas em qualquer processo biológico, bem como a maneira como interagem, é essencial para a compreensão de como esses processos funcionam.

No entanto, pouco se sabe sobre as dimensões das estruturas moleculares - saber quantas moléculas formam uma estrutura e quantas são necessárias para o seu funcionamento é essencial para a compreensão dos mecanismos biológicos.

Agora, uma equipe do Instituto Gulbenkian de Ciência foi capaz de medir, em células humanas, a quantidade de moléculas de uma proteína necessária para formar uma importante estrutura dos cromossomos, o centrômero.

O resultado, anunciado na revista científica de acesso livre eLife, apresenta novas metodologias para desvendar outros problemas biológicos.

Imagens de diferentes planos de uma célula que expressa CENP-A fluorescente permitiram determinar a contagem de moléculas.
[Imagem: Daniel Bodor/IGC]

Centrômeros

Os centrômeros são estruturas presentes nos cromossomos e compostos por proteínas. São eles que recrutam toda a maquinaria molecular necessária à separação dos cromossomos para as células filhas, um processo essencial da divisão celular.

Se a localização dos centrômeros nos cromossomos for alterada, ou se as proteínas que compõem estas estruturas forem danificadas, podem surgir divisões celulares anormais.

Uma proteína, chamada CENP-A, é essencial para a função do centrômero. O que faltava, até agora, era uma medida de quantas destas moléculas estão presentes, uma informação importante para entender como os centrômeros são construídos e mantidos.

Daniel Bodor, membro da equipe, ligou um gene que codifica uma proteína fluorescente ao gene da CENP-A. Ao utilizar este truque genético, todas as proteínas CENP-A produzidas nas células tornaram-se fluorescentes.

Pelo microscópio, ele conseguiu quantificar a quantidade total de fluorescência presente na célula e a fração de fluorescência presente nos centrômeros. Estas medições permitiram-lhes determinar que aproximadamente 400 moléculas de CENP-A estão presentes nos centrômeros das células humanas.

"Nós levamos 5 anos para realizar este trabalho, e com certeza não seríamos capazes de tê-lo feito 10 anos atrás. Precisamos constantemente de desenvolver novas técnicas para conseguir ir mais longe e responder a questões novas, mesmo que para problemas biológicos já antigos. Estamos agora numa fase da biologia onde mais e mais laboratórios vão começar a olhar para os aspectos quantitativos do problema biológico que estão estudando. As técnicas que desenvolvemos podem ser bastante úteis para isso," disse o professor Lars Jansen.

Jansen é coordenador da mesma equipe que, em 2011, descobriu que as células herdam informação que não está no DNA.