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Jun 07, 2023

Uma nova organela foi encontrada em células

Pesquisadores da Universidade de Harvard descobriram uma nova organela dentro do intestino

Pesquisadores da Universidade de Harvard descobriram uma nova organela dentro das células intestinais da mosca da fruta – uma descoberta surpreendente, bem na nossa cara, em um dos animais mais bem estudados em toda a ciência.

A nova organela armazena fosfato, um metabólito essencial à vida. Quando confrontado com a escassez, libera seu reservatório na forma de fosfolipídios, que são um componente chave da estrutura da membrana das células.

“Este é um dos primeiros estudos a realmente encontrar o armazenamento de fosfato em uma célula animal”, disse Rebekka Wild a Gemma Conroy, da Nature. Um biólogo estrutural da organização de pesquisa do estado francês, o Centre national de la recherche scientifique, Wild não esteve envolvido no estudo.

"É realmente emocionante."

Pesquisadores descobriram uma nova organela dentro das células intestinais da mosca da fruta – uma surpresa em um dos modelos mais estudados da ciência.

O que são organelas?Uma organela é uma estrutura dentro da célula análoga a um órgão – componentes especializados para fazer trabalhos específicos, permitindo que toda a célula funcione, assim como seu coração, pulmões e fígado fazem para todo o seu corpo.

Você provavelmente se lembra de alguns dos grandes da aula de biologia: o núcleo armazena o código genético; as mitocôndrias alimentam a célula; um flagelo deixa uma célula nadar. Mas, apesar de quanto tempo estudamos as células - basicamente desde a invenção do microscópio - continuamos a encontrar novas organelas, incluindo uma dentro de neurônios sensores de cheiro descobertos no inverno passado.

Isso mostra os mistérios que ainda se escondem dentro das células, disse a Conroy o geneticista da Universidade Rockefeller Charles Xu, que conduziu o trabalho - publicado na Nature - enquanto estudante de doutorado no laboratório da Harvard Medical School de Norbert Perrimon.

"A beleza está aí, só está esperando que a descubramos."

Fos para nós: O fosfato desempenha vários papéis importantes em nossa fisiologia. É um componente chave do esmalte e outras coisas que tornam os dentes resistentes, é responsável pela mineralização óssea e é uma parte importante das membranas celulares, DNA, RNA e proteínas.

Xu não saiu em busca de organelas; ele queria estudar o papel do fosfato no controle da regeneração de tecidos em moscas-das-frutas, relatou Conroy.

Para fazer isso, a equipe alimentou moscas-das-frutas com ácido fosfonofórmico, que proíbe a absorção de fósforo (do qual o fosfato é derivado) nas células. Quando os pesquisadores examinaram as células, descobriram que desligar esse suprimento causava um aumento na produção de células.

As organelas, chamadas de corpos PXo, atuam como reservatórios de um eletrólito essencial à vida.

Para descobrir o porquê, Xu e seus colegas analisaram como o fosfato afeta a expressão gênica. Eles discaram em um gene chamado PXo, que é semelhante a um gene encontrado em mamíferos para a criação de proteínas sensíveis ao fosfato. Quando os níveis de fosfato eram baixos, a expressão de PXo era reduzida – aumentando a divisão celular. Por outro lado, a divisão desacelerou quando eles projetaram o PXo para superexpressar sua proteína.

A equipe marcou a proteína PXo com um marcador fluorescente para rastreá-la – e descobriu que ela estava envolvida com estruturas misteriosas dentro da célula.

"Estas eram bem visíveis", disse Xu a Conroy, "e nos perguntamos o que eram."

Uma nova organela: Em uma inspeção mais detalhada, a equipe encontrou estruturas de forma oval compostas por múltiplas camadas de membrana, com a proteína PXo pastoreando o fosfato através delas. Apropriadamente chamado de corpo PXo, a organela então transformou o fosfato em fosfolipídios, que as células usam na construção da membrana.

Quando as moscas da fruta tiveram sua ingestão de fosfato reduzida, os corpos PXo se abriram, liberando seus fosfolipídios e disparando um sinal de estresse que aumentou a divisão celular. (O aumento na produção de células pode ser uma maneira de tentar estabilizar os níveis de fosfato, disse Xu a Conroy; a ideia é que mais células possam absorver mais do fosfato repentinamente flutuando.)

A descoberta pode desencadear uma busca por organelas de armazenamento de fosfato em outros animais – incluindo humanos. Mais pesquisas também podem nos ajudar a saber como a organela se encaixa na vida da célula, como ela interage com as outras e como ela muda com o tempo.