doi.org/10.1016/j.str.2024.07.015
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Os cupins da Neocapritermes taracua carregam uma enzima que acaba com a vida e que, quando misturada com outro composto durante os ataques, produz um líquido letal, sacrificando o térmita para proteger sua colônia.
Os ácaros trabalhadores mais velhos da espécie Neocapritermes taracua protegem suas colônias com um mecanismo de defesa inigualável.
Quando a colônia é atacada, eles se sacrificam ao desencadear uma reação química explosiva, cujo resultado é um líquido tóxico que imobiliza e envenena o adversário.
Agora, pesquisadores do Instituto de Química Orgânica e Bioquímica da Academia de Ciências da República Tcheca, em cooperação com colegas da Faculdade de Ciências Agrárias Tropicais da Universidade de Ciências da Vida da República Tcheca, em Praga, desvendaram os mistérios desses ácaros kamikazes.
Em um estudo publicado no periódico científico Structure, a Dra. Jana “kerlová e seus colegas do grupo científico do Prof. Pavlína Maloy “ezá”ová forneceram uma descrição detalhada do mecanismo pelo qual funciona a enzima misteriosa que os ácaros carregam em seus costas.
Mecanismos de defesa únicos da Neocapritermes Taracua
A espécie de termite Neocapritermes taracua desenvolveu um mecanismo de defesa específico que não tem igual no mundo dos insetos.
Ao longo de sua vida, eles acumulam gradativamente uma enzima específica, a BP76 azul, em bolsos especiais em suas costas.
Quando sua colônia se encontra em perigo, os indivíduos mais velhos rasgam essa “mochila”.
A enzima é então quase que imediatamente misturada com outra substância armazenada no corpo do indivíduo, que até esse ponto é relativamente inofensiva, criando um líquido pegajoso que contém benzoquinonas altamente venenosas.
Embora isso mate o próprio ataque do kamikaze, também imobiliza ou mata o atacante.
Descoberta Científica da Estabilidade da Enzima
Como essa enzima potencialmente explosiva permanece ativa em um estado sólido nas costas dos insetos foi um verdadeiro enigma científico.
Cientistas do grupo de pesquisa Biologia Estrutural do IOCB Praga resolveram o quebra-cabeça com a ajuda da cristalografia de raios X.
Jana “kerlová ficou intrigada com o fato de que a laca azul carregada pelos cupins contém uma ligação excepcionalmente forte entre dois aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas, próximos ao local de atividade da enzima,à qual a molécula alvo se liga e onde ela reage.
Ela explica: “O desvendamento da estrutura tridimensional da lacase BP76 revelou que essa enzima usa uma variedade de estratégias de estabilização, o que a torna não apenas altamente durável, mas também totalmente funcional, mesmo nas condições adversas das florestas tropicais.”
Devido à sua estrutura única, a laccase BP76 não apenas permanece intacta, mas também ativa, mesmo que repouse no dorso de um termite durante toda a sua vida útil.
Isso é crucial para o papel da enzima no mecanismo de defesa, pois, no caso de um ataque à colônia, a reação deve ser imediata.
Carga vitalícia dos cupins
Os cupins da espécie Neocapritermes taracua podem viver a vida inteira com essa carga suicida.
Indivíduos jovens, que ainda são capazes de fazer muito trabalho para sua colônia, carregam apenas pequenas quantidades da enzima em seus bolsos traseiros.
A “mochila” azul, na qual o material explosivo se acumula, aumenta de tamanho com o tempo, à medida que o inseto perde força.
Seu último serviço para o monte de térmitas é que ele está preparado para se sacrificar pelo bem da colônia.
Papel da Biologia estrutural na compreensão da defesa dos termites
O fato de que os cupins da espécie Neocapritermes taracua possuem pacotes sólidos de uma enzima ativa enfiados nos bolsos de suas capas, que eles não hesitam em usar como arma em uma emergência, foi observado pela primeira vez por pesquisadores na Guiana Francesa há alguns anos.
Essa pesquisa, publicada na revista Science, também tem o selo do IOCB Praga.
Um dos pesquisadores que colaborou com o estudo seminal foi o professor Jan “obotník, que também é coautor do presente artigo e atualmente trabalha na Faculdade de Ciências Agrárias Tropicais da Universidade Tcheca de Ciências da Vida.”
Nossa descoberta é uma excelente ilustração do papel insubstituível da biologia estrutural.
Conhecer a estrutura tridimensional (ou seja, as posições dos átomos individuais) de uma molécula nos ajuda a entender um processo biológico.
Nesse caso, trata-se de um mecanismo de defesa único dos ácaros”, enfatiza Pavlína “ezá”ová, chefe do laboratório que deu origem à pesquisa.
Publicado em 19/09/2024 03h07
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