Nanotecnologia de DNA
Pesquisadores descrevem técnica engenhosa para produção de estruturas tridimensionais em escala nanométrica a partir do auto-agrupamento de moléculas de DNA.
A novidade oferece aos cientistas um método eficiente para fazer com que moléculas de DNA se agrupem espontaneamente formando estruturas complexas. O estudo está descrito em artigo publicado na edição de 13 de março da revista Nature.
A estrutura de dupla hélice do DNA e o seu emparelhamento por bases, que permite o reconhecimento e a ligação altamente seletiva das fitas complementares, são há muito conhecidos. “Essas características e a capacidade de criar fitas com qualquer seqüência desejada fizeram com que o DNA fosse usado no design de várias nanoestruturas e até mesmo para executar computações moleculares”, descreveram os autores.
Apesar disso, a maior parte das formas obtidas até agora a partir do DNA tinha uma ou duas dimensões. Exemplos de formas tridimensionais incluem cubos e tetraedros, mas em construções sempre difíceis de obter com os métodos existentes, que exigem o uso de centenas de fitas.
O grupo liderado por Chengde Mao, do Departamento de Química de Purdue, conseguiu resolver o problema ao programar o próprio DNA para dobrar em unidades estruturais básicas. Dependendo das dobras do “origami molecular” diversas unidades se ligam umas às outras, de modo a formar estruturas complexas como dodecaedros ou buckyballs – cujo formato lembra a da bola de futebol com gomos.
“O design da construção básica de DNA funciona de maneira que muitas cópias de unidades idênticas se agrupam em estruturas tridimensionais maiores. Nós testamos esse conceito de automontagem hierárquica com moléculas de DNA que formam estruturas parecidas com uma estrela de três pontas”, explicaram.
“Ao controlar a flexibilidade e a concentração dessas estrelas, a montagem resultou em tetraedros, dodecaedros e buckyballs com tamanhos de dezenas de nanômetros e formados por quatro, 24 ou 60 peças. Esperamos que essa estratégia de montagem possa ser adaptada para permitir a fabricação de uma ampla gama de estruturas tridimensionais complexas”, destacaram.
Segundo os pesquisadores, a complexidade dos poliedros obtidos, combinados com a simplicidade do método de fabricação, deverá torná-los muito atrativos para o uso em ciência de materiais e nanotecnologia.
Fontes:
Hierarchical self-assembly of DNA into symmetric supramolecular polyhedra. Yu He et al. Nature 452, 198-201 (13 March 2008).
Agencia FAPESP
Nobel fala de celulas tronco no Brasil
O britânico naturalizado norte-americano Oliver Smithies, ganhador do Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 2007, esteve em São Paulo e aproveitou o importante assunto da esperada decisão do Supremo Tribunal Federal (STF) sobre o futuro das pesquisas com células-tronco embrionárias humanas no Brasil.
Segundo o professor da Escola de Medicina da Universidade da Carolina do Norte, há um grande mal entendido em relação ao significado de uma célula-tronco embrionária estar viva ou morta.
“Assim como sabemos se uma planta ou um animal estão vivos, também podemos identificar vida em uma célula-tronco embrionária humana e, quando a descartamos, estamos condenando o potencial da célula e outras pessoas à morte. No momento em que a reutilizamos, podemos reconstituir tecidos e outras partes dos seres humanos, fazendo com que a célula cumpra seu papel de doadora de vida”, disse.
Smithies ministrou, na tarde de segunda-feira (10/3), em São Paulo, a palestra de abertura do 1º Simpósio Brasileiro de Tecnologia Transgênica, promovido pela Universidade Federal de São Paulo (Unifesp). Até 12 de março, o evento colocará em discussão o potencial terapêutico e econômico da aplicação da transgenia em animais.
Aos 82 anos, Smithies afirmou que ficaria muito contente se, quando morrer, partes de seu corpo puderem ser utilizadas para salvar outras vidas. “Da mesma forma, se em vez de serem descartados, os embriões humanos forem usados para fins terapêuticos, eles contribuirão para manter a vida.”
“Acredito que, em breve, o uso das células-tronco embrionárias será naturalmente aceito e fará parte do cotidiano da ciência”, apontou Smithies, que, ao lado de Mario Capecchi e Martin Evans, recebeu o Prêmio Nobel por ter desenvolvido uma técnica conhecida como “nocaute genético”, que permite apagar genes para a modificação do genoma de células-tronco embrionárias de camundongos.
A partir do conhecimento de que determinados genes causam doenças humanas específicas, por meio da técnica é possível modificar esses mesmos genes em uma célula-tronco embrionária de cobaia e criar um novo camundongo transgênico com uma modificação genética que imite a doença, de modo que sejam testadas, por exemplo, novas drogas para seu tratamento.
“A técnica consiste no isolamento das células dos embriões dos animais para a posterior alteração dos genes de interesse. Com isso, identificamos genes-alvo e os perturbamos até eles desaparecerem, visando à geração de outros animais modificados que servirão de modelo para o estudo de doenças humanas”, explicou.
Modelos animais
Smithies lembrou que esses avanços tiveram início em uma iniciativa ousada de Evans que, em 1985, isolou pela primeira vez células-tronco embrionárias de um camundongo e as levou, no bolso, até o laboratório do grupo. “Foi quando começamos a estudar esse tipo de célula. Desde então, conseguimos os primeiros camundongos com os genes alterados”, lembrou.
Para João Bosco Pesquero, diretor do Centro de Desenvolvimento de Modelos Experimentais para a Medicina e Biologia (Cedeme) da Unifesp, com a técnica de Smithies e colaboradores será possível gerar animais transgênicos com modificações de interesse medicinal em seu genoma.
“Os modelos animais podem auxiliar no entendimento de como certas doenças surgem, se propagam e devem ser tratadas”, disse o organizador do simpósio. Nesse caso, não estaria descartado o tratamento de pacientes com algum tipo de disfunção genética utilizando terapias celulares que modificam genes dos indivíduos.
Smithies, que trabalha com biologia molecular desde antes de 1953, quando ainda não era demonstrado que o DNA era responsável pela transmissão de características hereditárias, atualmente utiliza células-tronco embrionárias para desenvolver outras cobaias que são usadas no estudo de doenças como fibrose cística, hipertensão e problemas renais.
Mais informações sobre o 1º Simpósio Brasileiro de Tecnologia Transgênica: http://proex.epm.br
Fontes:
Agencia FAPESP
