{"id":146956,"date":"2018-07-24T23:58:50","date_gmt":"2018-07-25T02:58:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.redenoticia.com.br\/noticia\/?p=146956"},"modified":"2018-07-24T23:58:50","modified_gmt":"2018-07-25T02:58:50","slug":"enzima-sintetica-abre-novas-perspectivas-na-pesquisa-em-saude","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.redenoticia.com.br\/noticia\/2018\/enzima-sintetica-abre-novas-perspectivas-na-pesquisa-em-saude\/146956","title":{"rendered":"Enzima sint\u00e9tica abre novas perspectivas na pesquisa em sa\u00fade"},"content":{"rendered":"<p> Ag\u00eancia FAPESP *\u00a0\u2013 Uma pesquisa multinacional apresentou o primeiro exemplo de uma <strong><em>enzima sint\u00e9tica e abi\u00f3tica<\/em><\/strong> em artigo publicado no dia 20 de julho na revista\u00a0Nature Chemistry. O trabalho envolveu os grupos liderados pelos professores\u00a0\u00a0(Universidade Federal de S\u00e3o Carlos), Hua Kuang (Jiangnan University, China) e Nicholas A. Kotov (University of Michigan, Estados Unidos). Moura \u00e9 pesquisador do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (), um Centro de Pesquisa, Inova\u00e7\u00e3o e Difus\u00e3o (), apoiado pela FAPESP.<\/p>\n<p>As enzimas s\u00e3o um dos pilares das diferentes formas de vida encontradas na biosfera terrestre e seu papel \u00e9 controlar a velocidade de cada rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica que ocorre nas c\u00e9lulas e tecidos, garantindo um equil\u00edbrio din\u00e2mico entre elas.<\/p>\n<p>Essas mol\u00e9culas naturais est\u00e3o entre os catalisadores mais eficientes conhecidos e um dos motivos dessa grande efici\u00eancia \u00e9 o fato de que cada enzima foi sendo otimizada ao longo da evolu\u00e7\u00e3o para uma rea\u00e7\u00e3o espec\u00edfica, havendo, portanto, um n\u00famero muito grande delas em qualquer organismo vivo conhecido.<\/p>\n<p>A busca por enzimas sint\u00e9ticas vem sendo feita h\u00e1 algum tempo, utilizando-se materiais os mais variados, entre os quais se destacam as nanopart\u00edculas de materiais cer\u00e2micos e de metais. Qualquer que seja o material empregado, a dificuldade intr\u00ednseca \u00e9 a mesma: descobrir para qual rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica aquele catalisador ser\u00e1 \u00f3timo, ou seja, trata-se de ajustar o catalisador a uma rea\u00e7\u00e3o espec\u00edfica.<\/p>\n<p>No caso da nova pesquisa, partiu-se de um material cer\u00e2mico bastante conhecido por suas propriedades de absor\u00e7\u00e3o e emiss\u00e3o de luz: os\u00a0quantum dots\u00a0(\u201cpontos qu\u00e2nticos\u201d) de telureto de c\u00e1dmio (CdTe).<\/p>\n<p>Quantum dots s\u00e3o part\u00edculas extremamente pequenas \u2013 no caso espec\u00edfico com cerca de 4,5 nan\u00f4metros \u2013, o que permite que absorvam e emitam radia\u00e7\u00e3o na regi\u00e3o da luz vis\u00edvel.<\/p>\n<p>O material cer\u00e2mico em si at\u00e9 pode apresentar propriedades fotocatal\u00edticas, mas para funcionar em sistemas biol\u00f3gicos era necess\u00e1rio aumentar a biocompatibilidade das nanopart\u00edculas e tamb\u00e9m a sua afinidade por biomol\u00e9culas.<\/p>\n<p>\u201cAmbos os efeitos foram conseguidos com um recobrimento da superf\u00edcie das nanopart\u00edculas com um amino\u00e1cido natural, a ciste\u00edna. Note-se que a ciste\u00edna \u00e9 uma mol\u00e9cula quiral, o que trouxe uma nova propriedade para o material: a absor\u00e7\u00e3o diferente de luz circularmente polarizada \u00e0 direita ou \u00e0 esquerda\u201d, disse Moura ao CDMF.<\/p>\n<p>O novo material apresentou uma especificidade para rea\u00e7\u00f5es de quebra controlada de mol\u00e9culas de DNA, cortando a dupla h\u00e9lice de DNA sempre na mesma posi\u00e7\u00e3o (o chamado s\u00edtio de restri\u00e7\u00e3o). Assim, produziu-se pela primeira vez uma nanozima (uma nanopart\u00edcula que funciona como uma enzima) capaz de fazer a quebra de DNA por fotocat\u00e1lise com luz circularmente polarizada, de maneira espec\u00edfica e controlada, como faria uma endonuclease de restri\u00e7\u00e3o natural.<\/p>\n<p>\u201cEntre tantas aplica\u00e7\u00f5es potenciais, uma merece destaque: \u00e9 poss\u00edvel ajustar uma nanozima para atacar um fragmento de material gen\u00e9tico de agentes patog\u00eanicos (v\u00edrus, bact\u00e9rias e protozo\u00e1rios), escolhendo um s\u00edtio de restri\u00e7\u00e3o que n\u00e3o exista no hospedeiro (seres humanos, animais ou plantas). Assim, ter\u00edamos como eliminar os agentes causadores de doen\u00e7as afetando minimamente o doente. Soa promissor, mas primeiro precisamos compreender os mecanismos de funcionamento destas nanozimas e principalmente a origem de sua especificidade para um trecho espec\u00edfico do material gen\u00e9tico\u201d, disse Moura.<\/p>\n<p>\u00c9 neste ponto que entrou o trabalho da equipe brasileira, formada por Moura e\u00a0, que desenvolveu modelos computacionais para demonstrar onde cada uma das quatro bases que formam o DNA interage com a nanozima.<\/p>\n<p>O estudo utilizou uma quantidade expressiva de recursos computacionais de alto desempenho do supercomputador Santos Dumont (LNCC\/MCTIC) e da Cloud@UFSCar, tendo sido avaliados cerca de 2 milh\u00f5es de estruturas diferentes por meio de c\u00e1lculos de qu\u00edmica qu\u00e2ntica.<\/p>\n<p>O resultado foi definir de forma clara porque a nanozima ataca especificamente aquela regi\u00e3o da mol\u00e9cula de DNA. Segundo os pesquisadores, baseados nos resultados da extensa modelagem computacional, novas nanozimas poder\u00e3o ser dimensionadas para rea\u00e7\u00f5es espec\u00edficas, seja em sistemas biol\u00f3gicos ou em aplica\u00e7\u00f5es industriais.<\/p>\n<p>O artigo\u00a0Site-selective photoinduced cleavage and profiling of DNA by chiral semiconductor nanoparticles\u00a0(Nature Chemistry, volume 10, 2018, p\u00e1ginas 821-830), de Maozhong Sun, Liguang Xu, Aihua Qu, Peng Zhao, Tiantian Hao, Wei Ma, Changlong Hao, Xiaodong Wen, Felippe M. Colombari, Andre F. de Moura, Nicholas A. Kotov, Chuanlai Xu e Hua Kuang, pode ser lido em:\u00a0.<\/p>\n<p>* Com informa\u00e7\u00f5es do CEPID CDMF.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ag\u00eancia FAPESP *\u00a0\u2013 Uma pesquisa multinacional apresentou o primeiro exemplo de uma enzima sint\u00e9tica e abi\u00f3tica em artigo publicado no dia 20 de julho na revista\u00a0Nature Chemistry. 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