Um kit de sobrevivência para o vírus da varíola
Descoberta de um jogador surpreendente
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Um estudo de Würzburg revela: os vírus da varíola desenvolveram uma estratégia única para se multiplicarem rapidamente depois de infectarem uma célula hospedeira. As descobertas revelam um papel até então desconhecido para uma molécula bem conhecida e podem servir de ponto de partida para o desenvolvimento de novos agentes antivirais.
Na sociedade inglesa de antigamente, uma "chaperone", tradicionalmente uma mulher mais velha, era designada para acompanhar uma jovem solteira para garantir o seu comportamento adequado, especialmente durante as interações com os homens, de acordo com as normas sociais da época. Em bioquímica, os "acompanhantes" também desempenham um papel protetor. Uma das suas principais funções é ajudar as proteínas recém-sintetizadas a dobrarem-se corretamente e evitar que as cadeias de proteínas mal dobradas se aglutinem. Outras chaperonas, conhecidas como "chaperonas de montagem", ajudam a reunir vários blocos de construção no ambiente celular densamente compactado e a organizá-los em grandes complexos proteicos. Sem estas funções cruciais, a vida tal como a conhecemos não seria possível.
Agora, os cientistas da Universidade de Würzburg descobriram um tipo de chaperona de montagem anteriormente desconhecido durante a sua análise dos poxvírus e descodificaram a sua função em pormenor. O aspeto único: esta é a primeira chaperona conhecida que não é formada por uma proteína, mas por um ácido nucleico - especificamente ARN, ainda mais precisamente, um ARNt ou "ARN de transferência".
Publicado na revista Nature Structural and Molecular Biology
Este estudo foi liderado por uma equipa de investigação sob a orientação do Professor Utz Fischer, Presidente da Cadeira de Bioquímica da Universidade Julius Maximilian de Würzburg (JMU) e membro associado do Instituto Helmholtz para a Investigação de Infecções baseadas em ARN (HIRI). Entre os colaboradores adicionais contam-se as Professoras Claudia Höbartner e Bettina Warscheid da Faculdade de Química e Farmácia da JMU, bem como investigadores de Innsbruck, Hanover e Chicago. A equipa publicou agora os resultados do seu trabalho na revista Nature Structural and Molecular Biology. Estas descobertas poderão servir de base para o desenvolvimento de novos medicamentos contra os vírus da varíola.
Um papel fundamental na expressão dos genes
"No nosso estudo, concentrámo-nos num grande complexo proteico: o chamado vRNAP completo, uma RNA polimerase encontrada na vaccinia, o poxvírus prototípico", explica Fischer. Esta enzima é constituída por 15 proteínas e uma molécula de ARN e desempenha um papel crucial na expressão genética - o processo pelo qual a informação genética é traduzida em proteínas.
Cada componente do complexo tem uma tarefa específica neste processo. Um fator ajuda a polimerase a ligar-se aos locais de início (promotores) dos genes virais, outro permite-lhe desligar-se dos promotores e um terceiro modifica o ARN mensageiro recém-formado. "Em suma, este complexo proteico actua como uma 'unidade tudo-em-um'", explica a Dra. Julia Bartuli, que dirigiu a parte bioquímica do estudo. O que mais a intrigou foi a questão de saber como é que tantas proteínas podem ser reunidas numa estrutura tão bem ordenada. Por outras palavras: quem é o arquiteto deste complexo? "Para responder a isso, combinámos abordagens bioquímicas e de biologia estrutural para identificar cada passo individual", diz a bioquímica.
Descoberta de um ator surpreendente
A equipa descobriu que o complexo é construído por uma chaperona de montagem - uma molécula que altera a sua estrutura durante a execução de uma tarefa específica e depois regressa à sua forma original. Para sua surpresa, descobriram que esta chaperona não é feita de proteínas mas de ARN. "Normalmente, o ARN não tem qualquer papel neste tipo de processo. No entanto, neste caso, um ARNt situa-se centralmente entre a polimerase e os factores associados, assegurando a sua coesão e prontidão para iniciar a expressão genética", explica o Dr. Clemens Grimm, responsável pela análise estrutural no estudo. Outras experiências sobre o papel do ARNt revelaram que, sem ele, os outros componentes do complexo não têm afinidade uns com os outros e não se montam corretamente por si próprios. Só com a ajuda do ARNt é que se juntam numa sequência específica - durante a qual o próprio ARNt muda de estrutura. Isto bloqueia o sistema e estabiliza-o.
A questão que restava era: qual é o objetivo deste complexo? Para compreender isto, é necessário um conhecimento profundo dos vírus da varíola: "Os vírus da varíola são vírus de ADN que nunca entram no núcleo da célula infetada. Em vez disso, a sua replicação ocorre inteiramente no citoplasma. Isto significa que o vírus tem de trazer consigo tudo o que precisa para iniciar a transcrição e, assim, a sua própria replicação", explica Utz Fischer. E é precisamente esse o papel do vRNAP completo.
Iniciar a transcrição
O complexo é formado numa fase tardia da infeção e depois integrado numa nova partícula de vírus. Funciona aí como um "motor de arranque para a transcrição". Todos os componentes essenciais são agrupados para garantir um arranque suave durante a fase inicial da infeção. Assim, essencialmente, este complexo funciona como uma espécie de "kit de sobrevivência" que permite aos vírus da varíola multiplicarem-se rapidamente nas células infectadas.
Embora se trate de uma investigação básica sobre o vírus da vaccinia, os resultados podem ter implicações importantes tendo em conta os actuais desenvolvimentos em África. Nos últimos três anos, os vírus Mpox têm vindo a surgir em vários países, causando surtos localizados. A sua relação com a vaccinia torna-se mais clara pelo seu nome anterior: até há pouco tempo, era conhecido como "monkeypox".
Mutações perigosas nos vírus Mpox
Uma vez que, até agora, os vírus Mpox só se têm propagado através do contacto físico próximo, o número de infecções tem-se mantido relativamente baixo - nada que se compare ao SARS-CoV-2, o vírus responsável pela pandemia de COVID-19. No entanto, esta situação parece estar a mudar: "Em África, observamos que o vírus está a sofrer mutações e a encontrar novas vias de transmissão", afirma Utz Fischer.
Durante séculos, a varíola clássica - causada pelo poxvírus variola - foi uma das doenças mais perigosas. Fischer chama-lhe mesmo a "assassina" definitiva. O desenvolvimento de vacinas à base de vaccinia e as campanhas de vacinação a nível mundial acabaram por levar à sua erradicação; o mundo está oficialmente livre da varíola desde 1980. Desde então, contudo, as vacinações cessaram - o que significa que um vírus Mpox mutante encontraria gerações sem imunidade. Nesse caso, poderá ser necessário desenvolver rapidamente medicamentos para combater a doença - especialmente porque a taxa de mortalidade é relativamente elevada entre as crianças e as mulheres grávidas.
"Na procura de novas terapêuticas, os nossos resultados podem ser muito úteis", concordam Utz Fischer e Clemens Grimm. O complexo oferece numerosos sítios de acoplamento para potenciais inibidores e é adequado para o rastreio de medicamentos - a procura sistemática de novos compostos medicinais.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Julia Bartuli, Stefan Jungwirth, Manisha Dixit, Takumi Okuda, Johannes Patrick Zimmermann, Matthias Erlacher, Tao Pan, Asisa Volz, Alexander Hüttenhofer, Bettina Warscheid, Claudia Höbartner, Clemens Grimm, Utz Fischer; "tRNA as an assembly chaperone for a macromolecular transcription-processing complex"; Nature Structural & Molecular Biology, 2025-9-4
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