Cristalografia macromolecular: a biologia sob a ótica dos raios X

Abstract

i n o v a ç ã o e t r a n s f o r m a ç ã o /a r t i g o s excepcionais para a pesquisa do país. Podemos dizer que o Sirius é um projeto estruturante para o Brasil, pois além desse aspecto de fronteira do conhecimento, ele impacta a indústria nacional atra-vés da construção dos seus sofisticados componentes-o que já está ocorrendo-ele traz oportunidades para a inovação, ele im-pacta na formação de recursos humanos-cientistas, engenheiros e técnicos-altamente qualificados, e impacta enormemente na internacionalização e visibilidade do país. Ou seja, é exatamente em um momento como o atual que um projeto como o Sirius traz oportunidades que ajudam o Brasil a sair da atual crise. Agradecimento: Este texto resume os principais aspectos do trabalho de muitos anos de toda a equipe do LNLS e CNPEM. Os autores representam e agradecem este time e a comunidade de usuários do LNLS por todas as informações e dis-cussões que levaram a confecção deste artigo. Antônio José Roque da Silva é físico, professor titular da U m décimo de milímetro. Essa é a menor distância resolvível pelo olho humano, limitada em grande parte pela anatomia da pupila e pela separação das células fotorreceptoras na retina. Esse nível de acuidade visual, combinado com a capacidade de distinguir objetos com base na luz que refletem, emitem ou trans-mitem (nos comprimentos de onda entre 400 e 700 nanômetros) foi capaz de sustentar a sobrevivência do Homo sapiens anatomicamente moderno nos últimos 200 mil anos (1). Enquanto questões sobre a origem, o funcionamento e as estruturas dos seres vivos têm sido perseguidas por praticamente todas as culturas conhecidas ao longo da história, somente há pouco mais de três séculos-após o advento de lentes e microscópios-é que fomos capazes de compreender que não somente nós, mas também todos os outros organismos vivos são formados por blocos básicos chamados células, produzindo uma compreensão notavelmente detalhada de como os seres vivos ope-ram. Esta nova compreensão, que chamamos coletivamente de bio-logia molecular, foi, e ainda é, fundamentada na física e na química. Hoje, sabemos que células proveem a estrutura organizacional dentro das quais milhares de transformações químicas acontecem em escalas de tempo extremamente curtas, permitindo que os seres vivos cresçam, se adaptem ao ambiente, respondam a estímulos ex-ternos e se reproduzam. Células medem tipicamente alguns pou-cos micrômetros, ou seja, por volta de duas ordens de magnitude abaixo da capacidade natural da visão humana. Ainda assim, o interior da célula é um ambiente funcionalmente bem organizado, densamente ocupado e dinâmico, o que o torna fascinante. Para se ter uma ideia, o núcleo de uma célula humana-cujo volume é dezenas de bilhões de vezes menor que o de uma gota de chuva-acomoda praticamente dois metros de material genético conden-sado. Estima-se que o corpo de uma pessoa adulta seja formado por cerca de 30 trilhões de células especializadas, das quais apenas 20% carregam DNA (2). Porém, ainda que fosse possível esticar todo o DNA desses seis trilhões de células, teriam que ser realizadas 80 viagens de ida e volta entre a Terra e o Sol. Seja uni ou multicelular, para cada tarefa em um organismo existe uma classe de moléculas, coletivamente chamadas de proteí-nas, destinada a realizá-la. Proteínas são responsáveis por empaco-tar o material genético dentro do núcleo, por permitir sensibili-dade à luz, distinção entre cores, cheiros e sabores. São também responsáveis pela adaptação ao meio ambiente, pelo transporte de 4_NT_69_jul_p17a55.indd 29