Com o DNA Origami, esses cientistas fornecem a melhor embalagem para a proteína do vírus

Jul 31, 2023

Saúde - As estruturas de 'origami de DNA' têm apenas dezenas de nanômetros de tamanho e são feitas inteiramente de DNA. As proteínas do vírus podem se ligar a eles.

Para transportar os medicamentos de maneira adequada no corpo, é necessária uma boa embalagem. Os revestimentos proteicos dos vírus podem fazer isso, mas as propriedades genéticas do vírus determinam principalmente a sua forma. É por isso que os pesquisadores desenvolveram técnicas para controlar o formato e o tamanho dessas nanoembalagens para que elas obtenham o formato desejado. Uma espécie de origami com DNA, em outras palavras.

Os ajustes de alta tecnologia foram realizados em conjunto na Universidade de Aalto (Finlândia) com pesquisadores da Universidade de Helsinque (Finlândia), da Universidade Griffith (Austrália), da Universidade de Tampere (Finlândia) e da Universidade de Twente (Holanda). Os pesquisadores conseguiram reprogramar as cápsulas proteicas dos vírus das plantas em diferentes formas. Eles dobraram o DNA em nanoescala para servir como um molde em torno do qual as bainhas de proteínas se formaram. Eles publicaram seus resultados na revista científica Nature Nanotechnology.

Os pesquisadores usaram estruturas de “origami de DNA”. Essas estruturas têm apenas dezenas a centenas de nanômetros de tamanho e são feitas inteiramente de DNA. Ao dobrar o DNA precisamente no formato desejado, você cria um modelo ao qual as proteínas do vírus podem se fixar. “É como um verdadeiro origami em que você usa papel plano para fazer estruturas fascinantes em 3D. Só aqui fazemos isso com DNA sólido”, explicou Jeroen Cornelissen, da UTwente.

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As proteínas do vírus acabaram por se tornar muito mais flexíveis do que se pensava anteriormente. “Conseguimos fazer diferentes estruturas com casca protéica: tubos retos, mas também uma rosquinha, por exemplo. Este último tem uma forma quase oposta à estrutura esférica que o manto proteico normalmente possui”, disse Cornelissen. É uma estratégia simples, mas muito eficaz, para dar diferentes formatos às proteínas do vírus.

Usando microscopia eletrônica criogênica, os pesquisadores visualizaram a formação das nanoestruturas com muita precisão, até o nível das moléculas individuais. A cerca de -200 graus Celsius, eles conseguiram medir as menores modificações. Esta é a primeira vez que proteínas altamente ordenadas foram visualizadas desta forma.

Os pesquisadores veem grande potencial na técnica. “Nossa abordagem é flexível e não se limita a um tipo de proteína, como mostramos com proteínas de quatro vírus diferentes”, acrescenta Mauri Kostiainen, professor da Aalto. “Além disso, podemos adaptar os modelos para mais aplicações diferentes, por exemplo, integrando o RNA no origami. Proteínas úteis ou específicas do local podem se ligar ao RNA para obter formas e propriedades ainda mais complexas.”