Como a estrutura de motilidade da arca unicelular é fixada à sua superfície

Uma equipe de pesquisa liderada pelo microbiologista de Freiburg Prof. Dr. Sonja-Verena Albers descreveu a estrutura da proteína com a qual a estrutura de motilidade é fixada à parede celular da arcaia – um tipo de forma de vida unicelular. Além disso, os pesquisadores demonstraram que esta proteína é essencial para a estrutura e funcionamento do órgão. Os pesquisadores publicaram seus achados no número atual da revista Structure.

Prokaryotes, formas de vida unicelulares sem núcleo celular, são subdivididas em bactérias e arquebactérias. Muito menos pesquisas foram conduzidas sobre arcaea, porque nenhuma forma patogênica ainda foi descrita. As primeiras arcaias isoladas vieram de habitats como fontes de enxofre quente, fontes quentes no mar profundo, ou lagos extremamente salinos. Assim, os cientistas há muito que assumiram que a arcaea só pode crescer em ambientes extremos como estes. Agora é sabido que as arcaias, tal como as bactérias, podem ser encontradas em quase todos os habitats – na flora intestinal e na pele dos humanos, entre outros locais. Estas descobertas forneceram um estímulo para novas pesquisas.

É importante que os microorganismos possam se mover por si mesmos: Quando as suas condições de vida se deterioram, eles são então capazes de encontrar melhores por si próprios. A estrutura de motilidade das bactérias, o flagelo, tem sido objeto de pesquisa detalhada por mais de 30 anos. Ela consiste em até 50 proteínas montadas de acordo com uma sequência fixa de eventos. O resultado é um chicote feito de filamentos de proteínas que funciona muito parecido com uma hélice: Um “motor” na extremidade fixado à parede celular permite-lhe rodar, permitindo que a bactéria nade.

Up até há poucos anos atrás, os cientistas assumiram que o arquebactéria também usa flagelos para se mover. No entanto, a sequência do primeiro genoma arquebactéria revelou claras diferenças nas estruturas de motilidade das bactérias e arquebactérias. Descobriu-se que os arquebactérias usam uma estrutura chamada arquebactéria para nadar. No organismo modelo Sulfolobus acidocaldarius, consiste em meros sete subunidades mas ainda alcança o mesmo desempenho que o flagelo apesar desta estrutura simples. Somente poucos estudos estruturais das subunidades que compõem o archaellum foram conduzidos até a data. Há dois anos, a equipe de pesquisa de Albers descobriu a estrutura da proteína motora FlaI e demonstrou que ela forma o complexo motor do arquelélio juntamente com as proteínas FlaX e FlaH. Em seu novo artigo publicado, os pesquisadores descrevem a proteína FlaF, que se liga especificamente à única proteína da parede celular do organismo modelo e a fixa firmemente ali. “É importante aprender mais sobre estas paredes celulares e estruturas de superfície, uma vez que a arcaea pode usá-las para interagir com o ambiente – e, portanto, também com células humanas”, diz Albers.