Cientistas descobrem uma estrutura inesperada oculta dentro das células vegetais

Peroxissomos de células vegetais de Arabidopsis thaliana com 4 dias de idade. (Wright & Bartel, Nature Communication, 2020)

Embora pensemos nas células dentro de nós e nas organelas que as compõem como muito bem mapeadas, parece que ainda há algumas surpresas pela frente.

Uma equipe de pesquisadores acaba de publicar um artigo descrevendo uma estrutura surpreendente existente dentro de uma organela – que permaneceu oculta à vista de todos por décadas.

A organela é chamada de peroxissomo – uma membrana única em forma de bolha preenchida com uma matriz de proteína granular chamada lúmen. Eles não são a maquinaria celular mais importante (não exatamente uma mitocôndria ou núcleo), mas esses órgãos celulares minúsculos têm papéis importantes na quebra e síntese de moléculas.

Dentro dos peroxissomos das células vegetais, os pesquisadores ficaram surpresos ao encontrar vesículas – algo que não pensávamos que as organelas tivessem.

Os peroxissomos flutuam ao redor das células de todos os organismos multicelulares, removendo moléculas reativas contendo oxigênio e ajudando a quebrar as gorduras. Em humanos e outros mamíferos, eles têm apenas 0,1 micrômetro – pequenos o suficiente para que, mesmo com microscópios de alta potência, não haja muito para ver.

“Os peroxissomos nas células de leveduras e mamíferos são menores do que a resolução da luz”, explica o bioquímico da Rice University, Zachary Wright.

“Com a microscopia de fluorescência, você só poderia ver um ponto. Esse é apenas o limite que a luz pode fazer.”

Mas Wright estava estudando a planta Arabidopsis thaliana quando se formou quando descobriu estruturas inesperadas dentro do peroxissomo.

Arabidopsis, um tipo de agrião, tem peroxissomos realmente grandes. Nas mudas, eles podem ter 9-12 micrômetros, o que é grande o suficiente não apenas para distingui-los claramente ao microscópio, mas para olhar dentro deles.

“Proteínas fluorescentes brilhantes, em combinação com peroxissomos muito maiores em Arabidopsis, tornaram extremamente aparente e muito mais fácil ver isso”, disse Wright.

“Eu revi a literatura realmente antiga sobre peroxissomos dos anos 60 e vi que eles haviam observado coisas semelhantes e simplesmente não as entendiam.”

Peroxissomos de células vegetais de Arabidopsis thaliana com quatro dias de idade. (Zachary Wright / Rice University)

Como você pode ver na imagem acima, a equipe descobriu que, assim como a membrana normal que conhecíamos, há também muitas outras membranas dentro da organela – também conhecidas como vesículas.

Essas vesículas (verdes mostrando as membranas) flutuam através do lúmen (rosa).

As vesículas são normalmente usadas para transportar moléculas ao redor da célula ou dentro da organela. Eles mantêm as moléculas guardadas com segurança em um casulo à prova d’água, onde não podem reagir com outras partes da célula.

“Aproveitando as vantagens do sistema Arabidopsis”, escreveu a equipe em seu novo artigo, “nossas descobertas desafiam a visão de longa data dos peroxissomos como organelas simples de membrana única e podem ajudar a resolver questões fundamentais na função e evolução dos peroxissomos.”

Embora precisemos fazer mais pesquisas para confirmar se as vesículas de peroxissomo recém-descobertas também estão em células humanas e o que estão realmente fazendo, a equipe tem algumas ideias.

“Quando você pensa em um tipo tradicional de reação bioquímica, temos apenas um substrato flutuando no ambiente aquático de uma célula – o lúmen – e interagindo com enzimas; isso não funciona tão bem se você tiver algo que não não quero ficar na água “, disse Wright.

“Então, se você estiver usando essas membranas para solubilizar os metabólitos insolúveis em água e permitir um melhor acesso às enzimas luminais, pode representar uma estratégia geral para lidar com mais eficiência com esse tipo de metabolismo.”


Publicado em 09/12/2020 22h29

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