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Supercomputador revela por que os tardígrados são tão resistentes

Tardígrados, popularmente conhecidos como ursos d"água, são seres extremófilos, capazes de sobreviver em situações extremas, no vácuo do espaço e em temperaturas negativas.

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Sob estresse ambiental, como desidratação ou temperaturas extremas, esses minúsculos animais encolhem em um estado de “tuna” em que seu corpo fica quase completamente inativo.

Nesse estado, eles podem sobreviver sem água por décadas, suportar altas doses de radiação gama e raios-X e sobreviver a temperaturas entre -272 C e 150 ° C. Por todas essas razões, eles são considerados as criaturas mais difíceis da Terra. Na maioria dos seres vivos, esse tipo de estresse ambiental acabaria por danificar o DNA das células, mas os tardígrados têm uma proteína que protege seu material genético (Dsup).

Tardígrado (Imagem: Source Science)

Agora, uma equipe de pesquisadores liderada por Marina Minguez-Toral no Centro de Biotecnologia e Genômica de Plantas em Madrid, Espanha, realizou uma simulação da interação entre Dsup e DNA, e os resultados forneceram uma explicação para a resiliência dos tardígrados.

Usando um supercomputador, a equipe modelou um sistema de duas moléculas Dsup e DNA, composto por mais de 750.000 átomos. O supercomputador levou vários dias para concluir a tarefa. “As equações de movimento devem ser resolvidas para cada um desses átomos 50 milhões de vezes para obter uma simulação com duração de 100 nanossegundos”, disse Minguez-Toral.

A simulação das interações eletrostáticas mostrou que a proteína é “intrinsecamente desordenada” e altamente flexível, aparentando ser capaz de ajustar suas estruturas para se adequar com precisão à forma do DNA.

“Nosso estudo revela que os efeitos elétricos subjacentes às atrações de carga positiva-negativa determinam a dinâmica das mudanças estruturais de Dsup em sua interação com o DNA. Acreditamos que essa blindagem elétrica é fundamental para proteger o DNA da radiação ”, concluiu Minguez-Toral.

Os resultados do estudo foram publicados recentemente na revista Scientific Reports.


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