Franziska Sendker
Cientistas descobriram proteína bacteriana que se liga para formar um tipo de fractal chamado triângulo de Sierpiński
Uma descoberta acidental revelou o primeiro fractal molecular regular da natureza.
Trata-se de uma enzima microbiana – citrato sintase de uma cianobactéria – que forma espontaneamente um padrão conhecido como triângulo de Sierpinski, uma série de triângulos compostos de triângulos mais pequenos que se repete até ao infinito.
“Tropeçamos nesta estrutura completamente por acidente e quase não conseguimos acreditar no que vimos quando tiramos imagens pela primeira vez com a ajuda de um microscópio eletrónico,” explicou Franziska Sendker, do Instituto Max Planck de Marburg, na Alemanha, citada pelo Science News.
“A proteína forma estes lindos triângulos e, à medida que o fractal cresce, vemos estes vazios triangulares cada vez maiores no meio, o que é totalmente diferente de qualquer conjunto de proteínas que já vimos”, acrescentou a investigadora.
A comunidade científica já havia projetado moléculas sintéticas capazes de formar fractais regulares, mas esta proteína bacteriana é a primeira com este talento fractal natural a ser descoberta na natureza.
Como não conseguiram identificar qualquer propósito prático para o padrão, os cientistas concluíram que se trata de um acidente evolutivo.
Normalmente, quando as proteínas se criam, o padrão é altamente simétrico, com cada cadeia proteica individual a adotar o mesmo arranjo em relação às suas vizinhas. As interações simétricas produzem padrões que se tornam suaves em grandes escalas.
Contudo, a montagem desta proteína fractal viola esta regra de simetria: diferentes cadeias de proteínas produzem interações ligeiramente diferentes em diferentes posições do fractal. É assim que se forma o triângulo de Sierpinski, com os seus grandes vazios internos, em vez de uma rede regular de moléculas.
Mas será que essa montagem desempenha alguma função útil? “A automontagem é frequentemente usada pela evolução para regular enzimas, mas neste caso a cianobactéria em que esta enzima é encontrada não parece importar-se se a sua citrato sintase pode ou não reunir-se num fractal”, disse Georg Hochberg, membro da equipa de investigação.
Para comprovar esta questão, os cientistas manipularam geneticamente a bactéria para impedir a formação do fractal e viram a cianobactéria a crescer normalmente em vários ambientes.”Embora nunca possamos ter certeza absoluta das razões pelas quais as coisas aconteceram no passado [evolutivo], este caso em particular tem todas as armadilhas de uma estrutura biológica aparentemente complexa que simplesmente surgiu sem nenhuma boa razão, porque era simplesmente muito fácil de evoluir,” propôs Hochberg.
Por outro lado, o fato de uma aparência tão complexa como um fractal molecular poder emergir tão facilmente na evolução sugere que mais surpresas podem ainda estar escondidas em conjuntos moleculares de muitas biomoléculas até agora não descobertos.
O artigo científico está disponível para consulta na Nature.
