As Estruturas da Vida

Prefácio: Porquê estrutura?

As proteínas, tal como muitos obje-tos do nosso dia-a-dia, têm a forma adequada para desempenhar a sua função.

Imagina que és um cientista que investiga os segredos dos sistemas vivos, não com um bisturi ou microscópio, mas de um modo mais profundo – ao nível das moléculas, as unidades estruturais da vida. Vais dirigir a tua atenção à estrutura detalhada e tridimensional das moléculas biológicas. Vais criar modelos intrincados dessas moléculas, recorrendo a sofisticada computação gráfica. Poderás ser a primeira pessoa a observar a forma de uma molécula envolvida em estados de saúde ou de doença. Serás então parte do crescente mundo da Biologia Estrutural.

As proteínas, tal como muitos objetos do nosso dia-a-dia, têm a forma adequada para desempenhar a sua função.

As depressões numa embalagem para ovos foram desenhadas para transportar os ovos sem que se partam.

O longo braço de uma chave de fendas permite apertar parafusos em orifícios ou forçar a abertura de uma tampa.

O grande bordo do funil e o seu estreito tubo permitem a transferência de líquidos para recipientes com pequenas aberturas.

A forma de uma proteína – embora muito mais complicada que a forma de um objeto comum – dá-nos pistas acerca do seu papel no nosso corpo.

As proteínas são as moléculas cujas formas mais atormentam os biólogos, uma vez que estas são as moléculas que fazem a maior parte do trabalho no corpo.

Tal como muitos objetos do nosso dia-a-dia, as proteínas têm a forma ideal para conseguirem fazer o seu trabalho. A forma ou estrutura de uma proteína dá pistas sobre o seu papel no corpo. Pode também ser a chave para o desenvolvimento de novos medicamentos, materiais ou métodos de diagnóstico.

Para além nos darem a conhecer mais sobre o nosso corpo, estas "estruturas da vida" podem conter a chave para o desenvolvimento de novos medicamentos, materiais e métodos de diagnóstico.

No Capítulo 1, vais aprender mais sobre estas "estruturas da vida" e o seu papel na estrutura e função de todos os seres vivos. Nos Capítulos 2 e 3, vais aprender sobre as ferramentas – cristalografia de raios-X e espetroscopia de ressonância magnética nuclear – que os biólogos estruturais usam para estudar as formas detalhadas das proteínas e outras moléculas biológicas.

A Biologia Estrutural requer a cooperação de muitos cientistas de diferentes áreas, incluindo bioquímicos, biólogos moleculares, cristalógrafos de raios-X e espetroscopistas de RMN. Embora estes investigadores usem diferentes técnicas e se foquem em diferentes moléculas, estão unidos pelo desejo de perceber melhor a Biologia através do estudo da estrutura detalhada das moléculas biológicas.

No Capítulo 4, explica-se como é que a forma das proteínas pode ajudar no design de novos medicamentos – neste caso, medicamentos para tratar SIDA e a artrite. Finalmente, no Capítulo 5, serão fornecidos mais exemplos de como a Biologia Estrutural nos permite aprender mais acerca de todos os processos vitais, incluindo os do ser humano.

Muita da investigação descrita nesta publicação foi financiada pelo Governo dos Estados Unidos da América, especificamente aqueles projetos que receberam financiamento do National Institute of General Medical Sciences (NIGMS). O NIGMS é uma das principais entidades a financiar estudos de Biologia Estrutural, a nível mundial.

O NIGMS é também um instituto único entre os que compõem os National Institutes of Health (NIH), já que o seu objetivo principal é apoiar a investigação básica em Biomedicina, que pode parecer não estar associada a uma doença ou parte do corpo específicas. No entanto, estes estudos aumentam a nossa compreensão sobre os processos vitais fundamentais – o que se passa ao nível celular e molecular – e as doenças que resultam do mau funcionamento desses mesmos processos.

Os avanços ao nível da investigação básica levam por vezes a importantes aplicações práticas, incluindo novas ferramentas e técnicas de pesquisa e novas aproximações ao diagnóstico, tratamento e prevenção de doenças.

Alisa Zapp Machalek
Comunicadora de Ciência e Editora, NIGMS
Julho de 2007