Tardígrados têm uma armadura de DNA, e acabamos de chegar mais perto de entender como funciona

A radiação que reduziria o DNA dentro de nossas células em fitas genéticas não é páreo para o cara microscópico conhecido como tardígrado, e acabamos de entender como essas criaturas são tão resistentes.

Sua proteção funciona em parte devido à blindagem fornecida por uma proteína especial de ‘supressão de danos’ chamada Dsup . Não sabemos exatamente como essa armadura molecular fornece proteção; agora, um modelo computadorizado da proteína interagindo com o DNA poderia fornecer um ponto de partida.

Tardígrados – carinhosamente conhecidos como ‘ursos d’água’ ou mesmo ‘leitões-musgo’ – são um filo de animais semelhantes a vermes famosos por sua fisiologia robusta. Seus talentos incluem vitrificar seus pedaços pegajosos para evitar danos por secar, resfriar confortavelmente no vácuo e hibernar enquanto o mundo vai para o inferno .  

Já faz alguns anos que sabemos do potencial do Dsup em proteger o DNA, depois de testá-lo em diversos experimentos.

Introduzida em uma cultura de células humanas, por exemplo, a proteína reduz a destruição causada por uma dose de raios X em cerca de 40% . Ele também parece fazer um trabalho mais do que adequado de proteger o DNA contra os efeitos corrosivos dos radicais hidroxila.

De alguma forma, ao se prender a fitas de ácido nucléico, a proteína desvia ou absorve elementos desagradáveis ​​que, de outra forma, seriam eliminados na célula viva.

Em busca de mais pistas, uma equipe de pesquisadores do Centro de Biotecnologia e Genômica de Plantas da Universidade Politécnica de Madri agora usa sequências genéticas do tardígrado Ramazzottius varieornatus para prever o arranjo dos componentes de aminoácidos de Dsup.

Para comparar, eles também desenvolveram um modelo semelhante para outra proteína que era relativamente parecida com a Dsup, encontrada em uma segunda espécie de tardígrado chamada Hypsibius exemplaris .

A partir daí, foi uma questão de combinar digitalmente cada proteína com um modelo de DNA e comparar os complexos resultantes com componentes individuais isolados.

Isso não quer dizer que a tarefa era simples – calcular a atividade de um par de proteínas Dsup com um modelo computadorizado de até mesmo um pequeno pedaço de DNA exigia o mapeamento de centenas de milhares de átomos digitais, levando a tecnologia de supercomputadores aos seus limites absolutos .

Os resultados revelaram que seções particularmente confusas da proteína Dsup podem se dobrar para se adequar à estrutura do DNA, adaptando sua forma para se ajustar a uma sequência subjacente – como uma armadura molecular.

“Nossos resultados sugerem que a proteína é intrinsecamente desordenada, o que permite ao Dsup ajustar sua estrutura para se adequar à forma do DNA”, escreveram os pesquisadores em seu relatório.

Este grau único de desordem e flexibilidade implica que há algo nas interações eletrostáticas entre as duas moléculas que fornecem seu incrível talento de proteção.

Não é absurdo imaginar que a proteína poderia agir como uma espécie de exoesqueleto genético, protegendo e apoiando ao mesmo tempo.

Quaisquer detalhes sobre como a radiação afeta a proteína em um nível físico precisarão ser trabalhados em experimentos futuros, mas a natureza desordenada do Dsup e sua capacidade de se transformar em uma conformação protetora já é uma peça significativa do quebra-cabeça.

Essa proteína não só é útil quando se trata de compreender os talentos que desafiam a morte dos tardígrados, mas também pode ajudar a apontar o caminho para a fabricação de revestimentos de proteção para produtos farmacêuticos, se não conferir proteção contra radiação em nossos próprios corpos.

Se quisermos lidar com os perigos das viagens espaciais, podemos querer um ou dois truques na manga quando se trata de lidar com altas doses de radiação.

Mas é melhor deixar o protetor solar para o nosso DNA para a ficção científica por enquanto. Ainda não sabemos como o Dsup evoluiu, ou mesmo que outros efeitos pode ter no corpo do tardígrado. Afinal, essa é um pequeno animalzinho estranho.

Esta pesquisa foi publicada na Scientific Reports .

Publicação original: Science Alert