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Importante elo evolucionário entre bactérias e animais é encontrado


Em um estudo publicado no periódico eLife (1), pesquisadores reportaram uma ligação evolucionária há muito tempo buscada e associada à evolução dos canais de cálcio - estruturas proteicas incrustadas nas membranas celulares - presentes nos mamíferos e ao ancestral procariótico comum das bactérias modernas e dos seres eucariontes.

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Sinais elétricos no cérebro e nos músculos permitem que os animais - incluindo humanos - pensem, produzam memórias e se movimentem. Células geram esses sinais ao possibilitar que íons atravessem a membrana plasmática - barreira física cercando as células - em certos momentos e em certas localizações. Esses íons passam através de poros formados por vários canais proteicos, os quais geralmente possuem 'filtros de seletividade' que permitem apenas certos tipos de íons - ou mesmo íons específicos - passarem. Entre esses filtros, temos uma família de canais de íons nos mamíferos conhecida como Cavs (canais de Ca2+ tensão-dependentes), os quais permitem apenas que íons de cálcio (Ca2+) atravessem. Outra família de canais de íons nos mamíferos é similar em termos estruturais ao Cavs, mas permitindo apenas que íons de sódio (Na+) atravessem, chamada Navs (canais de Na+ tensão-dependentes).

Comparação das sequências genéticas associadas aos Navs e Cavs indicam que os Navs são derivados dos Cavs. Seus dois pares de subdomínios - domínios I e III, e domínios II e IV - são evolucionalmente próximos um do outro. Apesar dos procariontes serem esperados de terem canais de íons Cavs similares, e derivados do ancestral comum entre mamíferos e bactérias modernas, nenhum Cav procariótico nativo tinha sido ainda identificado. A falta dessa estrutura procariótica ancestral era um elo perdido na evolução dos canais de cátion tensão-dependentes. Apesar disso, estudos prévios tinham encontrado que a modificação artificial de filtros de seletividade de alguns canais de sódio conhecidos como BacNavs - em bactérias - permitiam a passagem de íons através dos canais mutantes ao invés de íons de sódio, indicando alguma relação próxima.

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Nesse sentido, no novo estudo, pesquisadores reportaram finalmente um canal similar aos Cavs em uma bactéria da espécie Meiothermus ruber, chamado de CavMr. Como todas as proteínas, os canais de íons são feitos de aminoácidos e comparando o filtro de seletividade do Cav do M. ruber com aqueles de Cavs de mamíferos e os BacNavs cálcio-seletivos mutantes, foi revelado um aminoácido que mostrou atuar de forma particularmente importante nessas estruturas. Esse aminoácido é uma glicina que ajuda a selecionar íons que podem passar através do poro e que está também presente nos filtros de seletividade de vários Cavs em mamíferos, e mostrou-se bem conservada entre subdomínios I e III de Cavs eucarióticos.

Juntos, esses achados sugerem que o canal Cav do M. ruber é similar aos canais de Cav de mamíferos, provavelmente representando a estrutura proteica mais próximo-relacionada aos canais de Cav previstos de terem existido no ancestral comum de bactérias e animais. E considerando que outros canais proteicos de bactérias são úteis como ferramentas genéticas para estudos em humanos e outras células animais, o canal Cav do M. ruber possui o potencial de ser usado para estimular a sinalização de cálcio em experimentos.


(1) Publicação do estudo: eLife

Importante elo evolucionário entre bactérias e animais é encontrado Importante elo evolucionário entre bactérias e animais é encontrado Reviewed by Saber Atualizado on fevereiro 26, 2020 Rating: 5

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