{"id":52377,"date":"2023-07-19T10:16:20","date_gmt":"2023-07-19T13:16:20","guid":{"rendered":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/linha-de-luz-manaca-do-sirius-amplia-uso-para-permitir-a-investigacao-de-moleculas-pequenas\/"},"modified":"2023-07-19T10:16:20","modified_gmt":"2023-07-19T13:16:20","slug":"linha-de-luz-manaca-do-sirius-amplia-uso-para-permitir-a-investigacao-de-moleculas-pequenas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/linha-de-luz-manaca-do-sirius-amplia-uso-para-permitir-a-investigacao-de-moleculas-pequenas\/","title":{"rendered":"Linha de luz Manac\u00e1, do Sirius, amplia uso para permitir a investiga\u00e7\u00e3o de \u201cmol\u00e9culas pequenas\u201d"},"content":{"rendered":"

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Trabalho realizado em parceria com pesquisadores-usu\u00e1rios validou a investiga\u00e7\u00e3o cristalogr\u00e1fica de pequenas mol\u00e9culas, al\u00e9m da usual, com prote\u00ednas<\/p>\n<\/blockquote>\n

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Da esquerda para a direita: Andrey Fabr\u00edcio Z. Nascimento (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais – CNPEM), Leopoldo Suescun (Universidad de la Rep\u00fablica, Uruguay), Alejandro Pedro Ayala (Universidade Federal do Cear\u00e1- UFC), Javier Ellena (USP-S\u00e3o Carlos) e Florencia di Salvo (Universidad de Buenos Aires, Argentina).<\/p><\/div>\n

A Manac\u00e1, uma das linhas de luz em opera\u00e7\u00e3o no Sirius, foi desenvolvida para permitir a an\u00e1lise da estrutura tridimensional de macromol\u00e9culas, em especial prote\u00ednas. Por\u00e9m no final do m\u00eas de maio recebeu um grupo de especialistas, entre f\u00edsicos e qu\u00edmicos de universidades nacionais e estrangeiras, que validou a instrumenta\u00e7\u00e3o atual da linha para que se possa abrir as portas para a comunidade de pesquisadores das chamadas \u201cpequenas mol\u00e9culas\u201d.<\/p>\n

Mol\u00e9culas consideradas \u201cpequenas\u201d, ou micromol\u00e9culas, s\u00e3o aquelas que possuem baixo peso molecular e tamanho na ordem de 1 nm. Sua relev\u00e2ncia para estudos de farmacologia \u00e9 fundamental, visto que s\u00e3o mol\u00e9culas assim que se ligam \u00e0s macromol\u00e9culas, como prote\u00ednas, \u00e1cidos nucl\u00e9icos (DNA e RNA) e polissacar\u00eddeos, desempenhando fun\u00e7\u00f5es vantajosas ou prejudiciais ao funcionamento biol\u00f3gico.<\/p>\n

Na maior parte dos casos de estudo dessas mol\u00e9culas, um aparelho chamado difrat\u00f4metro de laborat\u00f3rio consegue dar conta e n\u00e3o precisa da luz s\u00edncrotron para que seja analisada. No entanto, como explica o coordenador respons\u00e1vel pela linha Manac\u00e1, Andrey Nascimento, al\u00e9m de poder diminuir o tempo de an\u00e1lise dos cristais difratados de horas para alguns minutos no caso de cristais muito pequenos, o uso do s\u00edncrotron \u00e9 mais indicado que o de um difratr\u00f4metro em situa\u00e7\u00f5es em que a mol\u00e9cula a ser analisada \u00e9 de dif\u00edcil obten\u00e7\u00e3o ou rara, como metab\u00f3litos naturais, por exemplo. \u201cNesses casos, o Sirius estar\u00e1 dispon\u00edvel para an\u00e1lises de pesquisas, que de outra forma n\u00e3o seriam poss\u00edveis\u201d, explica Nascimento.<\/p>\n

O primeiro teste da linha de luz Manac\u00e1 com uma mol\u00e9cula dessa natureza foi realizado com sucesso ao fazer parte de um estudo multidisciplinar interno de pesquisadores do CNPEM<\/a>. Depois do teste inicial, foi convocado um grupo de trabalho espec\u00edfico que focasse na implementa\u00e7\u00e3o mais sistem\u00e1tica das medidas na linha e softwares para um atendimento ampliado para a comunidade de mol\u00e9culas pequenas.<\/p>\n

\u201cDurante esse processo de valida\u00e7\u00e3o da linha Manac\u00e1 com a coopera\u00e7\u00e3o entre a equipe t\u00e9cnica da linha e usu\u00e1rios externos experientes, pudemos testar os limites com amostras reais, o que resultou no aperfei\u00e7oamento de protocolos e rotinas, que s\u00e3o agora disponibilizados para toda comunidade cient\u00edfica\u201d comenta Mateus Cardoso, Chefe da Divis\u00e3o de Mat\u00e9ria \u200bMole e Biol\u00f3gica do LNLS.<\/p>\n

Para tanto, foi necess\u00e1rio aumentar a energia da linha, aproximar o detector da amostra e instalar uma pe\u00e7a de melhoria que reorienta os cristais ao girar a amostra que recebe o feixe de luz. Os respons\u00e1veis por pensar, calibrar e testar as novidades foram, al\u00e9m do coordenador da linha Manac\u00e1, a pesquisadora Florencia di Salvo, da Universidad de Buenos Aires, Javier Ellena, da USP-S\u00e3o Carlos, Alejandro Ayala, da Universidade Federal do Cear\u00e1 e Leopoldo Suescun, da Universidad de la Rep\u00fablica. Os dois \u00faltimos integram tamb\u00e9m o atual Comit\u00ea de Usu\u00e1rios do LNLS<\/a>.<\/p>\n

O grupo de pesquisadores trouxe amostras de seus respectivos laborat\u00f3rios para o Sirius para realizar os testes e, segundo Andrey Nascimento, \u201cconseguiram medir na Manac\u00e1 cristais que nem sonhavam com os difrat\u00f4metros de laborat\u00f3rio\u201d. Al\u00e9m disso, o grupo tamb\u00e9m usou como m\u00f3lecula-modelo o pr\u00f3prio composto gerado no CNPEM como subproduto do estudo interno anterior.<\/p>\n

Ao conclu\u00edrem os dias de experimentos, os pesquisadores relataram poucos desafios, como a melhorias na pe\u00e7a que reorienta os cristais, redu\u00e7\u00e3o da dist\u00e2ncia amostra-detector e a possibilidade uso de um rob\u00f4 para montagem autom\u00e1tica de amostras, mas, de forma geral e un\u00e2nime, declararam um resultado bastante satisfat\u00f3rio e bem-sucedido.<\/p>\n

\u201cMembros do comit\u00ea de usu\u00e1rios do LNLS sabiam do interesse da comunidade de cristalografia de raios x de mol\u00e9culas pequenas em usar as linhas de luz do Sirius para coletar dados de qualidade sobre cristais muito pequenos ou sens\u00edveis \u00e0 radia\u00e7\u00e3o. Pensando nisso, uma s\u00e9rie de experimentos foram propostos para que membros do comit\u00ea, especialistas na t\u00e9cnica e o coordenador da linha pudessem analisar coletivamente este dif\u00edcil problema para confirmar a utilidade da linha Manac\u00e1 no problema proposto. E, assim, desenvolver um procedimento automatizado para que usu\u00e1rios menos experientes pudessem estudar estes cristais de forma aut\u00f4noma. Os procedimentos desenvolvidos tiveram resultados muito positivos e que aumentar\u00e3o o alcance do Sirius para a comunidade de cientistas dedicados \u00e0 qu\u00edmica org\u00e2nica, inorg\u00e2nica e \u00e0 f\u00edsico-qu\u00edmica\u201d declara Leopoldo Suescun, da Universidad de la Rep\u00fablica do Uruguai (UdelaR).<\/p>\n

Apesar de as melhorias nas linhas de luz de um s\u00edncrotron serem cont\u00ednuas, este \u00e9 um marco importante para a linha Manac\u00e1, que tornou agora o processo mais f\u00e1cil e autom\u00e1tico para usu\u00e1rios menos experientes e proporcionar\u00e1 uma nova e imensur\u00e1vel gama de possibilidades de pesquisa.<\/p>\n

Sobre o CNPEM<\/h3>\n

Ambiente sofisticado e efervescente de pesquisa e desenvolvimento, \u00fanico no Brasil e presente em poucos centros cient\u00edficos do mundo, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) \u00e9 uma organiza\u00e7\u00e3o privada sem fins lucrativos, sob a supervis\u00e3o do Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00e3o (MCTI). O Centro opera quatro Laborat\u00f3rios Nacionais e \u00e9 o ber\u00e7o do projeto mais complexo da ci\u00eancia brasileira \u2013 Sirius \u2013 uma das fontes de luz s\u00edncrotron mais avan\u00e7adas do mundo. O CNPEM re\u00fane equipes multitem\u00e1ticas altamente especializadas, infraestruturas laboratoriais globalmente competitivas e abertas \u00e0 comunidade cient\u00edfica, linhas estrat\u00e9gicas de investiga\u00e7\u00e3o, projetos inovadores em parceria com o setor produtivo e forma\u00e7\u00e3o de investigadores e estudantes. O Centro \u00e9 um ambiente impulsionado pela pesquisa de solu\u00e7\u00f5es com impacto nas \u00e1reas de Sa\u00fade, Energia e Materiais Renov\u00e1veis, Agroambiental, Tecnologias Qu\u00e2nticas. A partir de 2022, com o apoio do Minist\u00e9rio da Educa\u00e7\u00e3o (MEC), o CNPEM expandiu suas atividades com a abertura da Ilum Escola de Ci\u00eancia. O curso superior interdisciplinar em Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00e3o adota propostas inovadoras com o objetivo de oferecer forma\u00e7\u00e3o de excel\u00eancia, gratuita, em per\u00edodo integral e com imers\u00e3o no ambiente de pesquisa do CNPEM. Por meio da Plataforma CNPEM 360 \u00e9 poss\u00edvel explorar, de forma virtual e imersiva, os principais ambientes e atividades do Centro, visite: https:\/\/pages.cnpem.br\/cnpem360\/<\/a>.<\/p>\n

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