Novo estudo revela segredos do glicocálix nos cílios!

Novo estudo revela segredos do glicocálix nos cílios!

Em um estudo atual conduzido pelo Prof. Michael Hippler e pela Dra. Lara Hoepfner, a estrutura complexa do glicocálice dos cílios é iluminada. Os cílios são projeções semelhantes a cabelos em células biológicas que desempenham um papel central na locomoção e na percepção de sinais. A pesquisa se concentrou no glicocálice de algas verdesChlamydomonas reinhardtii, que consiste em proteínas ricas em açúcar, também chamadas de glicoproteínas, e regula de forma crucial a capacidade das células de aderirem às superfícies. Isto foi amplamente publicado na revista Advanced Science, já que a Universidade de Münster relata que...

Como parte desta investigação, a equipa de investigação mapeou a estrutura do glicocálice e descobriu que os principais componentes, as glicoproteínas FMG1B e uma variante desconhecida FMG1A, têm semelhanças bioquímicas com mucinas também encontradas em mamíferos. Estes resultados lançam uma nova luz sobre o papel do glicocálice.

Glicoproteínas e sua função

O estudo mostra que a remoção das glicoproteínas resultou num aumento na viscosidade dos cílios, ao mesmo tempo que permitiu que as células se movessem suavemente nas superfícies. Isto sugere que as glicoproteínas não são diretamente responsáveis ​​pela adesão e deslizamento, mas sim formam uma camada protetora que regula a adesão.

As tecnologias utilizadas incluíram tomografia eletrônica criogênica, microscopia eletrônica, microscopia de fluorescência e espectrometria de massa. A investigação também foi apoiada financeiramente pelo Conselho Europeu de Investigação (Horizonte 2020), pela Fundação Alemã de Investigação e outras instituições.

Achados adicionais na parede celular deChlamydomonas reinhardtii

Estudos adicionais aprofundam nosso conhecimento sobre os componentes da parede celular das algas verdes. Os componentes extraídos da parede celular foram obtidos utilizando agentes caotrópicos e reconstruídos após diálise. Um desafio particular foi preservar os componentes menores da parede celular. Protocolos mais brandos foram usados ​​para preservar componentes estruturalmente importantes.

Tanto a microscopia eletrônica de varredura quanto a de transmissão (MEV e TEM) mostraram microalgas intactas e as camadas características da parede celular. Surpreendentemente, a membrana celular e as organelas internas permaneceram intactas após a extração, indicando a eficácia do método escolhido.

A citometria de fluxo revelou que aproximadamente 80% das células permaneceram vivas e metabolicamente ativas após a extração da parede. Esta é uma indicação crucial da resistência das células aos procedimentos realizados. Além disso, não foram encontradas diferenças significativas entre extratos de parede celular e células intactas na análise de RMN.

Composição de glicanos e aminoácidos

A análise química forneceu um perfil abrangente de composição de glicanos e aminoácidos. O que é particularmente notável é o elevado teor de manose e N-acetilglucosamina na parede celular. O perfil de aminoácidos apresenta altos níveis de alanina, glutamina e glutamato. A identificação de novos grupos de glicoproteínas de baixo peso molecular (LWGPs) mostra que elas respondem por 80% do conteúdo de aminoácidos.

A dinâmica da parede celular mostra que os glicanos são menos móveis que as proteínas, sugerindo uma estrutura semimóvel. A segregação espacial de glicanos e proteínas sugere que as proteínas glicosiladas atuam na interface entre os dois grupos.

Em resumo, tanto o glicocálice quanto a parede celular deChlamydomonas reinhardtiipossuem características estruturais que apresentam paralelos com as plantas, principalmente no que diz respeito à composição de aminoácidos das proteínas da parede celular. Estas descobertas poderão não só melhorar a nossa compreensão deste tipo de algas, mas também os fundamentos da biologia celular.