Recentemente, os cientistas decifraram um ingrediente-chave no arsenal de superpotências dos tardigrados, revelando como uma proteína única na água microscópica favorita de todos os seres humanos atua como uma barreira contra a radiação prejudicial.
Embora pequenos, os tardígrados são notoriamente difíceis. Eles podem enfrentar condições extremas que matariam a maioria das formas de vida, incluindo a exposição ao frio congelante, ao calor abrasador e à radiação letal e do vácuo do espaço.
Mas quais são os segredos químicos que emprestam à tardigrada sua quase invulnerabilidade? Para responder a essa pergunta, os pesquisadores observaram atentamente um composto encontrado apenas em tardigrados: a chamada proteína supressora de danos, ou Dsup.
Descobriu-se anteriormente que os poderes protetores dessa proteína se estendiam além dos tardigrados; quando adicionado às células humanas, o Dsup protege contra danos causados por raios-X. E agora, os cientistas descobriram como o Dsup se liga às estruturas cromossômicas e protege o DNA dos efeitos nocivos da radiação, relataram os pesquisadores em um novo estudo.
"Achamos que essa proteína fascinante em um organismo extremo poderia nos dizer algo novo que não obteríamos com proteínas comuns", disse o co-autor do estudo James Kadonaga, professor da Divisão de Ciências Biológicas da Universidade da Califórnia, San Diego. .
Embora os tardigrades possam parecer indestrutíveis, eles exigem água para serem ativos e se reproduzirem. Na ausência de água, eles se retiram para uma forma de animação suspensa chamada estado tun, expelindo a umidade de seus corpos e existindo em um limbo desidratado até que retornem condições mais hospitaleiras.
Como tuns, tardigrades são impermeáveis à maioria das formas de dano e podem até ser revividos depois de décadas, possivelmente mesmo depois de passar algum tempo na lua. Milhares de atuns podem ter sido espalhados na superfície lunar após o desembarque lunar israelense Beresheet (que carregava uma carga útil de ursos dessecados) ter caído no dia 11 de abril, durante uma falha na tentativa de aterrissagem. Sob certas condições, se eles sobrevivessem ao pouso forçado, esses tardigrados liofilizados ainda poderiam voltar à vida, informou a Live Science anteriormente.
Aparentemente indestrutível
Algumas das proteínas que permitem que os tardigrados revivam após serem ressecadas são encontradas em outros organismos, mas o Dsup é exclusivo dos ursos aquáticos. E enquanto estudos anteriores descobriram que essa proteína tornava as células humanas resistentes à radiação de raios X, os mecanismos de como o Dsup fazia isso eram incertos.
No novo estudo, os pesquisadores descobriram que o Dsup se liga a uma estrutura chamada cromatina, um pacote que contém as longas cadeias de DNA de uma célula em um pacote denso, disse Kadonaga à Live Science.
"Nós descobrimos que ele se liga à cromatina. Então perguntamos: 'Como é que isso o torna resistente aos raios X?'", Disse ele.
Quando as células são banhadas em raios-X, as moléculas de água se dividem e formam partículas altamente reativas de oxigênio e hidrogênio chamadas radicais hidroxila; esses radicais podem danificar o DNA dentro das células, de acordo com o estudo.
"Pensamos: 'Por que não vemos apenas se o Dsup pode proteger o DNA dos radicais hidroxila?' E a resposta é sim, pode ", explicou Kadonaga. O Dsup de alta energia possui uma estrutura semelhante à nuvem; a nuvem envolve o envelope de cromatina do DNA, bloqueando os radicais hidroxila e impedindo-os de interromper o DNA celular, relataram os pesquisadores.
"Agora que sabemos como funcionou, é um trampolim para potencialmente usá-lo em aplicações práticas", disse Kadonaga.
Ao reunir como o Dsup funciona em níveis cada vez mais precisos, os cientistas podem usá-lo como modelo para a construção de outros tipos de proteínas - "melhores versões do Dsup" - que são ainda mais eficazes na proteção das células contra danos no DNA, disse Kadonaga. . Essas novas proteínas provavelmente não serão usadas para produzir pessoas à prova de radiação, mas podem melhorar a resistência das células cultivadas usadas para o cultivo de produtos farmacêuticos, acrescentou.
"Você pode ter células mais duráveis, células com vida mais longa. Esse pode ser o caso de colocar alguma forma de Dsup nessa célula", disse ele.
Os resultados foram publicados na terça-feira (1 de outubro) na revista eLife.
