{"id":202513,"date":"2012-08-22T14:10:09","date_gmt":"2012-08-22T17:10:09","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=202513"},"modified":"2015-11-05T17:46:43","modified_gmt":"2015-11-05T19:46:43","slug":"para-entender-a-las-proteinas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/para-entender-a-las-proteinas\/","title":{"rendered":"Para entender a las prote\u00ednas"},"content":{"rendered":"
\"Representaciones

ANDRE AMBROSIO\/LNBIO<\/span><\/a> Representaciones de la estructura tridimensional de la prote\u00edna MpNEP2 (necrosis-and ethylene-inducing peptide 2<\/em>), extra\u00edda del hongo causante de la escoba de bruja, obtenida con una l\u00ednea de luz especial del LNLS. En la imagen mayor, la gradaci\u00f3n de tonos de colores indica la secuencia de ovillado de la estructura de la prote\u00edna, de entrada en azul, y al final en rojo. En la imagen menor, las esferas de colores corresponden a los \u00e1tomos de carbono, nitr\u00f3geno y ox\u00edgeno que constituyen la mol\u00e9culaANDRE AMBROSIO\/LNBIO<\/span><\/p><\/div>\n

En 1989, el Moniliopthora perniciosa<\/em>, un hongo originario de la cuenca amaz\u00f3nica, lleg\u00f3 a Bah\u00eda y se propag\u00f3 por las plantaciones de cacao de la regi\u00f3n de Ilh\u00e9us e Itabuna. Durante la d\u00e9cada siguiente, la producci\u00f3n anual cay\u00f3 de 320 mil toneladas a alrededor de 100 mil toneladas, derribando la participaci\u00f3n de Brasil en el mercado internacional de un 15% a un 4%. La fuerza de la enfermedad es avasallante: el hongo invade las c\u00e9lulas del cacao, secreta prote\u00ednas que interact\u00faan con otras prote\u00ednas de la planta y las ramas de \u00e9sta se secan y se hipertrofian. Este proceso fisiol\u00f3gico consume a los \u00e1rboles y, en el caso de Bah\u00eda, tambi\u00e9n complica la vida de m\u00e1s de dos millones de personas. La soluci\u00f3n para detener el avance de la enfermedad, desde el punto de vista de la ciencia, consiste en comprender la interacci\u00f3n entre el hongo y la planta.<\/p>\n

En 2000, un consorcio encabezado por la Universidad de Campinas (Unicamp), con el apoyo de la gobernaci\u00f3n de Bah\u00eda y del Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (CNPq), mape\u00f3 el genoma del Moniliopthora perniciosa.<\/em> Durante los a\u00f1os siguientes, un grupo de investigadores de la Unicamp, entre ellos Gon\u00e7alo Amarante Guimar\u00e3es Pereira, y Jorge Mondego, del Instituto Agron\u00f3mico de Campinas (IAC), identificaron 27 prote\u00ednas del hongo con potencial para reducir o paralizar el efecto de la enfermedad en la planta.<\/p>\n

Actualmente, esas 27 prote\u00ednas blanco constituyen el objeto del proyecto intitulado Estudios estructurales de prote\u00ednas claves para las enfermedades f\u00fangicas del cacao: escoba de bruja y moniliasis. Desarrollo de una estrategia de control y comprensi\u00f3n de modelos de patogenicidad<\/em>, aprobado en el \u00e1mbito de la Red de Biolog\u00eda Estructural en Temas Avanzados de Ciencias de la Vida, la SMOLBnet 2.0, lanzada por la FAPESP en 2010.<\/p>\n

En rigor, esta red de investigaci\u00f3n empez\u00f3 a formarse en 2001, cuando la FAPESP apoy\u00f3 la creaci\u00f3n de la Red de Biolog\u00eda Molecular Estructural (SMOLBnet), integrada entonces por 20 grupos de investigaci\u00f3n y constituida con la misi\u00f3n de expandir el conocimiento sobre los genes mapeados en el marco de los proyectos Genoma Humano del C\u00e1ncer, Genoma de la Ca\u00f1a y los genomas de las bacterias Xylella fastidiosa<\/em> y Xanthomonas citri<\/em>, entre otros. La misi\u00f3n abarcaba el estudio de la estructura tridimensional y la funci\u00f3n de 200 prote\u00ednas, con el objetivo de comparar sus manifestaciones en c\u00e9lulas normales y en c\u00e9lulas enfermas y buscar pistas para nuevos diagn\u00f3sticos y tratamientos.<\/p>\n

La red SMOLBnet reuni\u00f3 a equipos de investigadores de laboratorios que ya realizaban la clonaci\u00f3n del gen hasta su expresi\u00f3n en prote\u00ednas. Con la implementaci\u00f3n del programa, pudieron tambi\u00e9n develar su estructura tridimensional. \u201cLa estructura de las prote\u00ednas se encuentra directamente ligada a su funci\u00f3n. Por cierto, \u00e9sta define su funci\u00f3n, y se erige en una informaci\u00f3n crucial para saber c\u00f3mo act\u00faan en los organismos vivos\u201d, explica Rog\u00e9rio Meneghini, quien coordin\u00f3 la red SMOLBnet desde su inicio hasta 2004, cuando asumi\u00f3 la coordinaci\u00f3n cient\u00edfica del Programa Scielo, tambi\u00e9n apoyado por la FAPESP.<\/p>\n

\"066-069_Smolbnet_esp50-01\"<\/a><\/p>\n

Estos grupos pudieron contar con una herramienta poderosa: el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotr\u00f3n (LNLS), en Campinas \u2013el \u00fanico de Am\u00e9rica Latina, abierto a la comunidad cient\u00edfica\u2013, que, en ese entonces, adem\u00e1s de una l\u00ednea de luz sincrotr\u00f3n de difracci\u00f3n de rayos X dedicada a la realizaci\u00f3n de cristalograf\u00eda de macromol\u00e9culas, contaba con un laboratorio especializado en esa\u00a0 modalidad de investigaci\u00f3n, el Centro de Biolog\u00eda Molecular Estructural (Cebime) \u2013inaugurado en 1999 y dirigido en la \u00e9poca por Mengenhini\u2013, que dispon\u00eda de equipos de resonancia magn\u00e9tica nuclear y espectr\u00f3metros de masas para la cristalizaci\u00f3n de prote\u00ednas.<\/p>\n

El Cebime capacit\u00f3 a bi\u00f3logos, bioqu\u00edmicos, qu\u00edmicos y m\u00e9dicos de los 20 laboratorios paulistas en las t\u00e9cnicas empleadas. \u201cNuestro objetivo era ense\u00f1arles el proceso de investigaci\u00f3n de la forma tridimensional de las prote\u00ednas a los equipos de investigadores que a menudo se deparan con la necesidad de conocer la estructura de esas mol\u00e9culas\u201d, le coment\u00f3 Meneghini al reportero Ricardo Zorzetto, en un reportaje publicado en la edici\u00f3n 113 da revista Pesquisa FAPESP,<\/em> en julio de 2005.<\/p>\n

La constituci\u00f3n de la red, explica Marie-Anne Van Sluys, del Instituto de Biociencias de la USP y coordinadora adjunta del \u00e1rea de ciencias de la vida de la FAPESP, instig\u00f3 la formaci\u00f3n de \u201cmasa cr\u00edtica\u201d en biolog\u00eda estructural, un \u00e1rea de investigaci\u00f3n que logr\u00f3 reconocimiento en todo el mundo, fundamentalmente con base en los resultados de los proyectos Genoma. \u201cLa SMOLBnet constituye una especie de red de contactos que, poco a poco, ha ido adquiriendo movimiento aut\u00f3nomo\u201d, dice.<\/p>\n

Shaker Chuck Farah, bioqu\u00edmico del Instituto de Qu\u00edmica de la USP, estudi\u00f3 las prote\u00ednas implicadas en los sistemas de secreci\u00f3n y se\u00f1alizaci\u00f3n entre bacterias. \u201cIncorpor\u00e9 t\u00e9cnicas de la biolog\u00eda estructural en mi l\u00ednea de investigaci\u00f3n, cont\u00e9 con la supervisi\u00f3n de investigadores experimentados y capacit\u00e9 a otros\u201d, comenta.<\/p>\n

Decidido a investigar la forma espacial de prote\u00ednas con las cuales trabajaba desde hac\u00eda a\u00f1os, S\u00e9rgio Schenkman, con su equipo de la Universidad Federal de S\u00e3o Paulo (Unifesp), detall\u00f3 la estructura de dos prote\u00ednas del insecto transmisor del protozoo Trypanosoma cruzi<\/em>, causante de la enfermedad de Chagas. Estas prote\u00ednas act\u00faan en distintas fases de la coagulaci\u00f3n de la sangre: una inhibe la acci\u00f3n de la trombina y otra impide el funcionamiento del factor XIIa. Ambas exhiben potencial de aplicaci\u00f3n en el tratamiento de problemas provocados por el aumento de la coagulaci\u00f3n de la sangre, como en los casos de trombosis (vea la ilustraci\u00f3n<\/a><\/em>).<\/p>\n

En octubre de 2004, una evaluaci\u00f3n internacional de los resultados de la SMOLBnet, llevada a cabo por una comisi\u00f3n independiente integrada por expertos del Instituto Pasteur, de Francia, de la Universidad de Oxford, Inglaterra, y del Laboratorio Nacional de Brookhaven, Estados Unidos, mostr\u00f3 que el esfuerzo hab\u00eda valido la pena. \u201cEl \u00edndice de \u00e9xito desde la obtenci\u00f3n de clones hasta la determinaci\u00f3n de las estructuras es comparable con el de otros proyectos internacionales\u201d, afirmaron los expertos. \u00c9stos recomendaron la instalaci\u00f3n de una nueva l\u00ednea de luz sincrotr\u00f3n, dedicada a la cristalograf\u00eda de macromol\u00e9culas para experimentos que requieran el uso de SAD\/ MAD (Single and Multiple-wavelength Anomalous Diffraction<\/em>), que qued\u00f3 abierta a los usuarios en 2006.<\/p>\n

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La formaci\u00f3n de especialistas, como resultado de la operaci\u00f3n de la red, permiti\u00f3 la constituci\u00f3n de la SMOLBnet 2.0, en 2010. En esa segunda convocatoria, el objetivo consist\u00eda en establecer asociaciones entre grupos de investigaci\u00f3n en biolog\u00eda estructural y grupos de investigaci\u00f3n en biolog\u00eda molecular. Se aprobaron 23 propuestas y, en esta oportunidad, no existe una coordinaci\u00f3n general. \u201cLos grupos se han emancipado y las investigaciones pueden estar vinculadas a los dem\u00e1s programas de la instituci\u00f3n\u201d, explica Van Sluys.<\/p>\n

La investigaci\u00f3n sobre el hongo Moniliopthora perniciosa<\/em> que ataca al cacao es prueba de ello. El proyecto cuenta con la coordinaci\u00f3n de Andr\u00e9 Ambr\u00f3sio, del Laboratorio Nacional de Biociencias (LNBio). Junto con Sandra Dias y Ana Zeri, tambi\u00e9n del LNBio, Ambr\u00f3sio se encarga de las investigaciones cuyo foco es la biolog\u00eda molecular estructural, mediante la combinaci\u00f3n de t\u00e9cnicas de cristalograf\u00eda, resonancia magn\u00e9tica nuclear, bioqu\u00edmica y biof\u00edsica, con el objetivo de entender la patogenicidad de la enfermedad. El proyecto empez\u00f3 con el estudio de las 27 prote\u00ednas blancos, identificadas por Gon\u00e7alo Guimar\u00e3es Pereira y Jorge Mondego, y ha redundado en un art\u00edculo publicado en la revista Biochemistry<\/em> en 2011. La estructura de otras diversas prote\u00ednas inicialmente propuestas ya ha sido dilucidada y ahora se las estudia funcionalmente. Y nuevas publicaciones se encuentran en preparaci\u00f3n.<\/p>\n

Por cierto, el LNBio tuvo origen en el Cebime. Constituido como laboratorio nacional en 2009, integra en la actualidad el Centro Nacional de Investigaciones en Energ\u00eda y Materiales (CNPEM) y opera las dos l\u00edneas de luz de cristalograf\u00eda de macromol\u00e9culas del LNLS y un conjunto de equipamientos de apoyo a la investigaci\u00f3n en biolog\u00eda molecular estructural.<\/p>\n

Una vez determinadas las estructuras de las prote\u00ednas y definidos los mecanismos de acci\u00f3n, el paso siguiente del proyecto es el dise\u00f1o racional de mol\u00e9culas que permitan inhibir la acci\u00f3n de dichas prote\u00ednas, en este caso, con el apoyo de Rafael Guido, del Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos, y de Ronaldo Pilli, de la Unicamp, expertos en la identificaci\u00f3n y en la s\u00edntesis de peque\u00f1as mol\u00e9culas respectivamente, seg\u00fan explica Ambr\u00f3sio. \u201cEstamos todav\u00eda intentando estudiar, desde el punto de vista estructural, una prote\u00edna asociada a la membrana mitocondrial de los hongos, un proceso desafiante que, por lo que se sabe, es in\u00e9dito en Brasil hasta ahora\u201d, a\u00f1ade Ambr\u00f3sio.<\/p>\n

El Proyecto
\n<\/strong>Structural Molecular Biology Network (Smolbnet);\u00a0Coordinador\u00a0<\/strong>Rogerio Meneghini \u2013 LNLS;\u00a0Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 13.036.329,12<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico
\n<\/em>Zaparoli, G. et al<\/em>. The Crystal Structure of Necrosis- and Ethylene-Inducing Protein 2 from the Causal Agent of Cacao\u2019s Witches Broom Disease Reveals Key Elements for Its Activity.<\/a> Biochemistry<\/strong>. v. 50, p. 9901-10, 2011.<\/p>\n

De nuestro archivo
\n<\/strong>Mapeo de prote\u00ednas<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 65 \u2013 junio de 2001
\nOrfebrer\u00eda Molecular<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 113 \u2013 julio de 2005<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"La estructura y la funci\u00f3n de 200 mol\u00e9culas esenciales para los organismos","protected":false},"author":476,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1571],"tags":[280,306],"coauthors":[786],"class_list":["post-202513","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-genomica-es","tag-bioquimica-es","tag-genetica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/202513","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/476"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=202513"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/202513\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=202513"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=202513"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=202513"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=202513"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}