IA revela como microrganismos extremos adaptam proteínas à alta pressão

São PauloCientistas usaram a ferramenta de IA da Google, AlphaFold, para estudar como proteínas do microrganismo termófilo Thermus thermophilus sobrevivem a pressões extremas, como as encontradas na Fossa das Marianas. Esta pesquisa, publicada na revista PRX Life, nos ajuda a compreender como a vida pode evoluir em ambientes de alta pressão. Além disso, tem importantes implicações para o estudo da vida na Terra e em outros planetas.

T. thermophilus, reconhecida por sua capacidade de suportar altas temperaturas, foi testada sob condições semelhantes à pressão extrema encontrada nas partes mais profundas do oceano. Verificou-se que 60% de suas proteínas podem suportar essa alta pressão devido a suas estruturas serem flexíveis e possuírem espaço extra entre seus átomos, permitindo que se comprimam sem perder a forma. Entretanto, 40% das proteínas alteraram sua forma e não conseguiram lidar com as mesmas condições.

Pontos principais do experimento incluem:

• De mais de 2.500 proteínas, 60% mantiveram sua estrutura sob alta pressão.
• A ferramenta de IA AlphaFold previu estruturas de proteínas, acelerando a pesquisa.
• Proteínas com espaço atômico extra mostraram-se mais resistentes à compressão.

Stephen Fried, principal pesquisador, destaca que esses resultados mostram como os componentes básicos da vida se organizam para lidar com o estresse. O estudo também ressalta que a IA desempenhou um papel crucial nessa descoberta científica, deixando claro que identificar todas as proteínas em um organismo que ajudam na resistência ao estresse teria levado muitos anos com os métodos antigos.

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Compreender como as proteínas se dobram sob condições extremas pode ajudar na criação de proteínas duráveis para uso na indústria e na medicina. Por exemplo, enzimas estáveis sob alta pressão poderiam revolucionar a produção de medicamentos. Esse conhecimento também pode orientar estudos sobre a possibilidade de vida em ambientes de alta pressão em outros planetas, como os oceanos profundos encontrados por lá.

Essa pesquisa pode levar a mais estudos sobre locais desconhecidos da Terra onde vivem organismos únicos. Esses organismos sobrevivem em condições que matariam a maioria das outras formas de vida e podem nos ensinar como a vida se adapta e permanece resiliente.

Pesquisas futuras provavelmente focarão em mais organismos que vivem nas profundezas do oceano sob alta pressão. Cientistas também podem estudar condições de pressão superiores às encontradas no oceano para descobrir novas formas de como as proteínas funcionam. Esses estudos poderiam levar à descoberta de novos medicamentos e tratamentos.

Esta pesquisa demonstra como a colaboração entre IA e ciência nos ajuda a compreender a sobrevivência das unidades básicas da vida em condições extremas.