Aceleradores da evolução

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Agência FAPESP* –Agência FAPESP - Príons são proteínas mal formadas com grande capacidade de multiplicação. Sempre relacionados à capacidade de provocar doenças graves, como a forma humana do mal da vaca louca, uma nova pesquisa mostra que eles também podem ajudar organismos na adaptação a situações difíceis por meio da modificação de proteínas produzidas pelas células. 

A novidade vem de um estudo feito no Instituto Whitehead para Pesquisa Biomédica, nos Estados Unidos, e reforça a tese de que as proteínas, da mesma forma que o DNA, são fundamentais no processo evolutivo. "Esta é a primeira vez que observamos um príon afetar uma célula de maneira benéfica, que pode determinar a evolução do organismo", disse Heather True, uma das responsáveis pelo trabalho, que foi comentado no site da revista Nature. 

Heather e Susan Lindquist, diretora do Instituto Whitehead, estudaram a levedura (Saccharomyces cerevisiae) e descobriram o importante papel que os príons assumem em casos específicos. Verificaram que, em uma colônia de células, algumas carregam o tipo normal de proteína, enquanto outras levam a forma infecciosa. 

Em pesquisas anteriores, as norte-americanas haviam descrito uma proteína específica da levedura, chamada sup35, que de alguma forma altera as propriedadas metabólicas – o fenótipo – da célula ao se modificar para o estado priônico. A sup35 ajuda a guiar o processo pelo qual as células fabricam moléculas de proteína, mas, ao assumir o estado priônico, ela forma fibras amilóides – semelhantes às encontradas em portadores do mal de Alzheimer – e faz com que o mecanismo de produção de proteínas da célula seja drasticamente desregulado. 

Na maior parte das vezes, esse processo é danoso, mas, em cerca de 20% dos casos examinados, as pesquisadoras descobriram que os novos fenótipos dão à célula de levedura uma vantagem para a sua sobrevivência. "Mas não conhecíamos até agora os mecanismos moleculares por trás disso. Não sabíamos como o príon muda a aparência da célula", disse Heather. 

A resposta que obtiveram vai contra o argumento hoje aceito no processo evolutivo de que quando organismos se adaptam a mudanças no ambiente, eles o fazem adquirindo mutações aleatórias em seu DNA. Para que a sup35 garanta que a célula irá ler corretamente as receitas protéicas contidas nos genes, ela se concentra no que é conhecido como códon de parada – seções do DNA que indicam exatamente onde termina a receita protéica em um gene. A sup35 garante que a célula apenas transmita o material até esses códons. 

Mas, ao assumir a configuração de um príon, a sup35 fica "bagunçada", fazendo com que as células leiam além dos códons de parada, traduzindo informações genéticas que até então estavam adormecidas. Como resultado, o fenótipo celular muda. É aí, segundo os cientistas, que entra o processo evolutivo. 
 
Nas raras ocasiões em que, devido a circunstâncias específicas, as propriedades alteradas fornecem uma vantagem para a sobrevivência da célula, esta transmite tais traços a seus descendentes. Mas, quando as células filhas se cruzam e o reagrupamento genético entra em ação, elas podem transmitir os mesmos traços sem precisar do príon. Ou seja, a característica se torna fixa na linhagem celular, não dependendo mais do estado priônico. 

"Não sabemos exatemente como as células filhas fazem isso, mas podemos afirmar que elas o fazem muito rapidamente", disse Susan Lindquist. O príon, desse modo, funcionaria como um importante passo evolucionário, oferecendo à população de células uma chance de sobrevivência em um novo ambiente onde um diferente fenótipo é necessário até que elas adquiram as mudanças genéticas que produzirão os mesmos efeitos. 

"O príon tem a capacidade de esconder e liberar, por todo o genoma, informação genética que pode contribuir para novas características de modo muito complexo", disse Susan. 

"Trata-se de um novo conceito muito importante. Outras proteínas em diferentes organismos podem fazer a mesma coisa. Não sabemos ainda qual é a extensão disso", disse à Nature Michael Snyder, da Universidade de Yale.

<b>Agência FAPESP</b> - Príons são proteínas mal formadas com grande capacidade de multiplicação. Sempre relacionados à capacidade de provocar doenças graves, como a forma humana do mal da vaca louca, uma nova pesquisa mostra que eles também podem ajudar organismos na adaptação a situações difíceis por meio da modificação de proteínas produzidas pelas células. 
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A novidade vem de um estudo feito no Instituto Whitehead para Pesquisa Biomédica, nos Estados Unidos, e reforça a tese de que as proteínas, da mesma forma que o DNA, são fundamentais no processo evolutivo. "Esta é a primeira vez que observamos um príon afetar uma célula de maneira benéfica, que pode determinar a evolução do organismo", disse Heather True, uma das responsáveis pelo trabalho, que foi comentado no site da revista <i>Nature</i>. 
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Heather e Susan Lindquist, diretora do Instituto Whitehead, estudaram a levedura (<i>Saccharomyces cerevisiae</i>) e descobriram o importante papel que os príons assumem em casos específicos. Verificaram que, em uma colônia de células, algumas carregam o tipo normal de proteína, enquanto outras levam a forma infecciosa. 
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Em pesquisas anteriores, as norte-americanas haviam descrito uma proteína específica da levedura, chamada sup35, que de alguma forma altera as propriedadas metabólicas – o fenótipo – da célula ao se modificar para o estado priônico. A sup35 ajuda a guiar o processo pelo qual as células fabricam moléculas de proteína, mas, ao assumir o estado priônico, ela forma fibras amilóides – semelhantes às encontradas em portadores do mal de Alzheimer – e faz com que o mecanismo de produção de proteínas da célula seja drasticamente desregulado. 
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Na maior parte das vezes, esse processo é danoso, mas, em cerca de 20% dos casos examinados, as pesquisadoras descobriram que os novos fenótipos dão à célula de levedura uma vantagem para a sua sobrevivência. "Mas não conhecíamos até agora os mecanismos moleculares por trás disso. Não sabíamos como o príon muda a aparência da célula", disse Heather. 
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A resposta que obtiveram vai contra o argumento hoje aceito no processo evolutivo de que quando organismos se adaptam a mudanças no ambiente, eles o fazem adquirindo mutações aleatórias em seu DNA. Para que a sup35 garanta que a célula irá ler corretamente as receitas protéicas contidas nos genes, ela se concentra no que é conhecido como códon de parada – seções do DNA que indicam exatamente onde termina a receita protéica em um gene. A sup35 garante que a célula apenas transmita o material até esses códons. 
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Mas, ao assumir a configuração de um príon, a sup35 fica "bagunçada", fazendo com que as células leiam além dos códons de parada, traduzindo informações genéticas que até então estavam adormecidas. Como resultado, o fenótipo celular muda. É aí, segundo os cientistas, que entra o processo evolutivo. 
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Nas raras ocasiões em que, devido a circunstâncias específicas, as propriedades alteradas fornecem uma vantagem para a sobrevivência da célula, esta transmite tais traços a seus descendentes. Mas, quando as células filhas se cruzam e o reagrupamento genético entra em ação, elas podem transmitir os mesmos traços sem precisar do príon. Ou seja, a característica se torna fixa na linhagem celular, não dependendo mais do estado priônico. 
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"Não sabemos exatemente como as células filhas fazem isso, mas podemos afirmar que elas o fazem muito rapidamente", disse Susan Lindquist. O príon, desse modo, funcionaria como um importante passo evolucionário, oferecendo à população de células uma chance de sobrevivência em um novo ambiente onde um diferente fenótipo é necessário até que elas adquiram as mudanças genéticas que produzirão os mesmos efeitos. 
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"O príon tem a capacidade de esconder e liberar, por todo o genoma, informação genética que pode contribuir para novas características de modo muito complexo", disse Susan. 
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"Trata-se de um novo conceito muito importante. Outras proteínas em diferentes organismos podem fazer a mesma coisa. Não sabemos ainda qual é a extensão disso", disse à <i>Nature</i> Michael Snyder, da Universidade de Yale.
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