1.6 Proteína fluorescente revolucionou Biologia

“A descoberta e o desenvolvimento de proteínas fluorescentes coloridas que revolucionaram a Biologia renderam o Nobel de Química deste ano [2008] a [...] Osamu Shimomura,  Martin Chalfie e Roger Tsien [...].

As proteínas fluorescentes são hoje uma das mais importantes ferramentas para estudos em vários campos da Biologia. Por brilharem sob a luz ultravioleta, elas permitem visualizar processos que antes não podiam ser enxergados pelos cientistas, como o desenvolvimento de células nervosas, o alastramento de tumores, a progressão do mal de Alzheimer no cérebro ou o crescimento de bactérias patogênicas.

Hoje essas proteínas são usadas para a manipulação genética de organismos vivos usados em pesquisas – de bactérias e protozoários a vermes e até mamíferos como camundongos. Seu uso transcendeu, inclusive, a esfera da ciência – o leitor talvez se lembre do coelho que brilha no escuro produzido pelo artista plástico brasileiro Eduardo Kac.

‘A possibilidade de clonar uma proteína [junto] com proteínas fluorescentes revolucionou a forma de estudar a expressão de genes’, avalia a bióloga Andréa Macedo, pesquisadora da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), cujo grupo de pesquisa tem trabalhado com essas proteínas (ver ‘Parasitas fluorescentes’). ‘Antes disso, tínhamos dificuldade para monitorar a expressão desses genes [a síntese de proteínas a partir do código genético]. Hoje é muito fácil: basta olhar ao microscópio, ou nem isso, no caso de animais maiores’.

A pesquisa médica está entre as áreas beneficiadas por esse desenvolvimento. ‘Muitas doenças são causadas pela falta ou pelo aumento da expressão de certos genes’, lembra Macedo. ‘Ao estudá-los com proteínas fluorescentes, fica possível entender quando, onde e como está ocorrendo sua expressão.’

Água-viva pioneira

A primeira proteína fluorescente conhecida foi descoberta em 1962 por Osamu Shimomura, um dos laureados deste ano. Ele isolou a chamada GFP – sigla em inglês para proteína fluorescente verde – estudando a água-viva Ae-quorea victoria, que tem um órgão bioluminescente capaz de emitir um brilho verde quando o animal é agitado. Já nos anos 1970, ele conseguiu desvendar o mecanismo bioquímico que conferia essa propriedade à proteína.

Outro dos premiados deste ano, Martin Chalfie, começou a trabalhar com a GFP no final dos anos 1980. Ao tomar conhecimento da existência dessa proteína, ele intuiu que ela poderia ser um interessante marcador para visualizar processos biológicos em organismos vivos. [...]

Para levar sua ideia a cabo, Chalfie identificou, com a ajuda de outros pesquisadores, a localização do gene responsável pela síntese da GFP no genoma da Aequorea victoria. O passo seguinte foi cloná-lo na bactéria Es-cherichia coli, que passou a produzir o gene e a brilhar no escuro quando iluminada por luz ultravioleta. [...]

Já a contribuição do terceiro laureado, Roger Tsien, foi ampliar o espectro cromático das proteínas fluorescentes. Ao trocar alguns aminoácidos na sequência da proteína GFP, ele conseguiu obter proteínas fluorescentes capazes de absorver e emitir luz em várias partes do espectro – ou seja, capazes de assumir diferentes cores.A vantagem de se usar proteínas marcadas com cores diferentes é que, com isso, tornou- -se possível visualizar as interações entre elas no organismo. [...]

Parasitas fluorescentes

[...] As proteínas fluorescentes são hoje usadas por milhares de pesquisadores do mundo inteiro, inclusive no Brasil, para entender os diversos processos biológicos. Um exemplo recente é o uso dessas proteínas para entender a infecção pelo parasita Trypanosoma cruzi durante a doença de Chagas.

O trabalho foi conduzido pela bióloga Simone Pires, integrante do grupo de Andréa Macedo na UFMG [...]. A equipe obteve tripanossomos geneticamente modificados para expressar as proteínas fluorescentes verde e vermelha.

‘A ideia era acompanhar visualmente quais tecidos eram infectados pelo parasita’, explica Macedo. ‘Há poucos parasitas no organismo durante a fase crônica da doença, e é difícil encontrá-lo. Com o uso das proteínas fluorescentes foi mais fácil visualizá-lo’. O trabalho ajudou a elucidar vários aspectos da infecção pelo parasita, como os mecanismos de invasão celular ou a troca genética entre diferentes tripanossomos.”

Fonte:  ESTEVES,      B.        Ciência Hoje On-line. Setembro,       2009.   Disponível       em: <http://cienciahoje.uol.com.br>. Acesso       em:      10        fev.      2010.

Você entendeu a leitura? Responda em seu caderno

  1. Pesquise o que são proteínas.

  2. O texto mostra uma forte influência da Química sobre a Biologia. Pesquise outro caso em que a Química influenciou o avanço de outra disciplina.

  3. Pesquise sobre o “coelho que brilha no escuro” de Eduardo Kac. Escreva um artigo sobre o trabalho desse artista.

  4. Explique como as proteínas fluorescentes ajudaram no trabalho da pesquisadora Simone Pires.

 Fonte: Peruzzo, Francisco Miragaia  Química na abordagem do cotidiano / FranciscoMiragaia Peruzzo, Eduardo Leite do Canto. — 4. ed. — São Paulo : Moderna, 2006.