Os vírus são seres microscópicos que afetam não só os seres humanos, mas também causam transtornos nas bactérias. Um deles, chamado de bacteriófagos ou fagos, é capaz, inclusive, de infectar e matar as bactérias mais perigosas. Essa capacidade tem motivado várias pesquisas ao redor do mundo para tentar entender a relação entre vírus e bactérias além de poder ser a chave para encontrar ferramentas promissoras de combate às infecções bacterianas.
Com essa premissa, pesquisadores multidisciplinares da Universidade da Califórnia em San Diego, nos Estados Unidos, identificaram estruturas e processos biológicos de fagos e ofereceram uma nova visão sobre os chamados "fagos jumbo", que tem defesas contra bactérias consideradas evoluídas.
Os pesquisadores perceberam que as células de "fagos jumbo" constroem um compartimento blindado que atua de forma semelhante a um núcleo em células humanas e animais. Além disso, se mostrou capaz de proteger o material genético central do vírus, que é necessário para replicar e espalhar.
A equipe conseguiu caracterizar esse compartimento e mostrar também como ele é formado e funciona no nível mais básico – de cada átomo à escala de todo o organismo. "É um tipo diferente de compartimento – diferente de tudo que já vimos na natureza", garante Elizabeth Villa, uma das autoras do estudo.
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A descoberta — que foi publicada na revista científica Nature nesta quarta-feira (3/8) — representa uma nova era para a biologia dos fagos uma vez que o compartimento identificado serve como um escudo crescente para proteção, mas também precisa importar e exportar algumas coisas da região, fazendo isso com precisão e seletividade. "É uma biologia muito estranha", pontua Villa.
Além disso, os pesquisadores descobriram que o compartimento semelhante ao núcleo do fago se monta a partir de uma única proteína e, esta relação motivou o nome dado a proteína: Chimallin, em homenagem ao escudo carregado pelos antigos guerreiros astecas.
Para os pesquisadores, a descoberta abre vários novos caminhos. "Agora que sabemos que certos fagos têm um escudo, podemos dá-lo a outros fagos e fazer 'superfagos' que são melhores na terapia fágica e na superação das defesas bacterianas", ressalta Joe Pogliano, que também assina o estudo. "O primeiro passo nesse processo é entender a estrutura da proteína Chimallin, que compõe o escudo, e que é uma das razões pelas quais este trabalho é tão importante", afirma também.
A ideia é que agora eles estudem melhor os bacteriófagos e tentem encontrar possíveis soluções para o combate às infecções bacterianas.
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Uma representação crio-EM de fago jumbo em comparação com um vírus de fago T4 e uma partícula de ribossoma. Laboratório Villa, UC San Diego -
Vinte e quatro proteínas chimallin individuais se montam como um cubo dentro de células de bactérias infectadas. Milhares de componentes de chimallina se reúnem em telhas que, em última análise, formam folhas quadradas da casca do núcleo do fago. Laboratório Villa, UC San Diego Laboratório Villa, UC San Diego
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Uma imagem de microscopia de fluorescência revela uma célula bacteriana infectada por fagos gigantes, revelando a membrana da célula bacteriana (vermelho), a casca do núcleo do fago (verde) e o DNA do fago (azul). Laboratório Pogliano, UC San Diego
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A tecnologia de tomografia crioeletrônica fornece uma visão de uma célula bacteriana infectada por fagos gigantes (canto superior esquerdo) com o compartimento semelhante a um núcleo delineado em azul (canto superior direito). um close-up da célula (canto inferior esquerdo) revela a recém-descoberta proteína Chimallin e o design de rede quadrada da proteína Chimallin (canto inferior direito), com o amarelo destacando um componente individual da casca Chimallin VILLA LAB, UC SAN DIEGO
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