O que é proteína sintética?

As proteínas sintéticas são moléculas artificiais que imitam a função e a estrutura de proteínas verdadeiras. As proteínas são centrais para a vida porque controlam quase todos os processos celulares, incluindo o início da maioria das reações que ocorrem nas células vivas. No início de 2011, os cientistas da Universidade de Princeton construíram as primeiras proteínas artificiais capazes de sustentar a vida nas células.

As proteínas sintéticas têm seqüências genéticas que não são vistas em proteínas naturais. Construir uma proteína artificial que possa sustentar a vida é significativo porque prova que as partes moleculares necessárias para a vida não estão limitadas às proteínas e genes encontrados na natureza. Na natureza, as proteínas são produzidas a partir das instruções que são codificadas no DNA celular. Pesquisadores há muito tempo procuram proteínas sintéticas que agem como proteínas naturais para uma variedade de aplicações biomédicas, incluindo medicamentos terapêuticos que podem ser administrados por via oral, porque eles não serão degradados por enzimas.

Antes do avanço de 2011, Yale University Os pesquisadores fizeram um trabalho inovador no qual criaram estruturas semelhantes a proteínas que tinham muitas características de verdadeiras proteínas. Estes incluem excepcional estabilidade, a capacidade de dobrar e desdobrar, e um núcleo interior de cadeias laterais de aminoácidos que evitam a água.

Componentes

A identidade de uma proteína e atividade biológica são ditadas por sua seqüência única de aminoácidos , que são os blocos de construção das proteínas. Existem cerca de 20 aminoácidos. Os aminoácidos, por sua vez, contêm átomos, incluindo hidrogênio, carbono, nitrogênio, oxigênio e enxofre. Os aminoácidos também podem ser produzidos sinteticamente. A pesquisa em Princeton abre as portas para a possibilidade de criar proteínas sintéticas que desempenham as mesmas funções que as proteínas naturais. O pesquisador de Princeton, Michael Fisher, compara isso a uma sentença, mudando as palavras e depois testando a frase para ver se ela retém seu significado apesar das novas palavras, observa a publicação on-line da universidade, News at Princeton. > As seqüências de aminoácidos em cada proteína ditam como a proteína se dobra em uma estrutura tridimensional, o que por sua vez afeta a estabilidade da estrutura. Proteínas devem se dobrar para funcionar. A criação de proteínas sintéticas pode ajudar os pesquisadores a entender esse processo biológico. Compreender este processo pode desbloquear o conhecimento que os pesquisadores precisam para compreender condições como a doença de Alzheimer, como dobrar errante de proteínas em seu cérebro pode levar a essa condição. Compreender como as proteínas se dobram também pode ajudar os pesquisadores a encontrar compostos que previnam o enrolamento errático de proteínas.

Perguntas não respondidas

Pesquisadores que trabalham com proteínas sintéticas também esperam entender por que certas sequências de aminoácidos são centrais para a existência humana. para "Notícias sobre Genética, Engenharia e Biotecnologia". O corpo humano produz cerca de 100.000 proteínas diferentes. No entanto, a pesquisa de Princeton demonstra que existe o potencial para muitos mais. A questão de saber se essas 100.000 proteínas são de alguma forma especiais ou se a evolução simplesmente não progrediu para produzir mais variedades permanece sem resposta.

Criar proteínas sintéticas também pode ajudar os pesquisadores a aprender mais sobre sinalização celular e respostas imunes a patógenos, de acordo com a Universidade de Illinois.