Notícia

Cientistas descobrem nova proteína envolvida na divisão celular

Fonte

Universidade do Porto

Data

quarta-feira, 1 dezembro 2021 06:35

Áreas

Biologia.

Uma equipe de cientistas do Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) da Universidade do Porto, em Portugal, descobriu uma nova proteína que está envolvida na separação das células no final da divisão celular.

Apesar de já ser conhecida dos cientistas, a espectrina, tinha, até agora, passado despercebida no processo final da divisão celular, em que uma célula mãe fisicamente se divide em duas células filhas. A equipe do i3S conseguiu provar que a ausência desta proteína, juntamente com uma outra, impede que a célula se separe em duas, acumulando, assim, erros sucessivos.

Resultado do trabalho desenvolvido durante quatro anos pela equipe liderada pela pesquisadora Dra. Ana Xavier Carvalho, a descoberta agora publicada na revista científica Current Biology pode ter implicações em futuras terapias para doenças que resultam de erros na divisão celular ou de problemas de formação embrionária, como o câncer e algumas doenças neurodegenerativas.

No “esqueleto das células”

Uma melhor compreensão deste processo e das conclusões a que chegaram os pesquisadores nos leva a uma viagem até o “esqueleto das células”. Sabe-se que as células têm uma rede de filamentos de actina (estruturas semelhantes a cabos) conhecida como citoesqueleto de actina, que dá rigidez e suporta a célula quando esta está sob stress mecânico e quando precisa de mudar de forma, para se dividir ou migrar.

Como numa rede de pesca, numa rede de filamentos de actina estes têm de estar conectados uns aos outros. Dentro das células, as proteínas que permitem a conexão entre filamentos de actina são chamados conectores ou, em inglês, crosslinkers. Há crosslinkers grandes, pequenos, mais ou menos flexíveis, e dependendo dos crosslinkers disponíveis, a rede de actina vai ser mais ou menos porosa e mais ou menos rígida ou flexível/maleável. Sem crosslinkers, a rede deixa de funcionar como um todo, pois os filamentos ficam soltos. Seria, portanto, de esperar que retirar crosslinkers às células afetasse a sua capacidade de se dividir.

Foi isto que a equipe do i3S procurou testar neste trabalho. Para tal, usou embriões de C. elegans que levam a cabo a primeira divisão embrionária, ou seja, o embrião acabou de ser fertilizado e contém só uma célula que se divide em duas células. “Este modelo é ideal para estudar a divisão celular porque as proteínas envolvidas são muito bem conservadas (são extremamente parecidas com as proteínas envolvidas na divisão celular em células humanas) e o processo de divisão é muito estereotípico, o que facilita a detecção de problemas quando se perturba a função de uma proteína”, explicam as duas primeiras autoras do artigo, a doutoranda Filipa Sobral e a Dra. Fung-Yi Chan.

“Achamos interessante que a depleção de nove crosslinkers (que são bem conservados entre espécies diferentes) um a um, pouco ou nada afetasse o sucesso da divisão celular. Então resolvemos ver o que acontecia aos embriões quando retiramos mais do que um crosslinker de cada vez”, disseram as pesquisadoras. O caminho seguinte foi recorrer a embriões do C. elegans que não têm a plastina, o mais pequeno dos nove crosslinkers testados, e retirar-lhes as outras oito proteínas de ligação, uma a uma, para ver o que acontecia.

“Para nossa surpresa, verificamos que, num embrião sem plastina, quando retiramos a espectrina, a separação das células falha em 90% dos casos. E o fato é que a espectrina nunca tinha sido envolvida ou implicada no processo de divisão celular”, revelou a Dra. Ana Xavier Carvalho.

Este resultado, acrescentam as autoras, “também é interessante pelo fato de dois crosslinkers com propriedades bastante diferentes (a plastina é um crosslinker pequeno e rígido e a espectrina é um crosslinker muito maior e flexível), trabalharem em conjunto para organizar a rede de filamentos de actina, que é absolutamente necessária para a separação física das duas células filhas”.

Esta nova descoberta vem contribuir para que os cientistas compreendam melhor o processo da divisão celular, um processo absolutamente essencial para criar e manter a vida dos organismos e que quando desregulado pode levar a problemas graves como defeitos no desenvolvimento embrionário ou na formação e funcionamento de vários órgãos, e a doenças como o câncer.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade do Porto.

Fonte: Luísa Melo, i3S/Universidade do Porto. Imagem: C. elegans. Fonte: Divulgação, i3S/Universidade do Porto.

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