Resumo informativo sobre cristalografia de raios X: Determinando a forma tridimensional de uma proteína.

Os cientistas buscam constantemente compreender a estrutura molecular tridimensional de diversas macromoléculas biológicas. No entanto, essa não é uma tarefa fácil devido ao fato de que grandes moléculas, como as proteínas, são compostas por milhares de átomos. Para enfrentar esse desafio, os cientistas empregam uma técnica fundamental e revolucionária chamada cristalografia de raios X. Neste artigo, abordaremos de maneira básica o funcionamento dessa técnica e como ela contribui para a compreensão da estrutura tridimensional de macromoléculas biológicas, com ênfase especial em proteínas.

Alguns apontamentos importantes:

• Ondas eletromagnéticas são ondas que não necessitam de um meio físico para se propagarem, podendo se propagar pelo vácuo. 

• Radiação eletromagnética é uma forma de energia que se propaga na forma de ondas eletromagnéticas.

• Raios X são uma forma de radiação eletromagnética com comprimentos de onda mais curtos que a luz visível. 

• Em decorrência da sua capacidade de penetrar corpos de matéria, os raios X são de extrema importância para a pesquisa científica, sendo comumente empregados em técnicas como a cristalografia de raios X. 

• Um cristal é uma estrutura sólida, em que os átomos, moléculas ou íons estão organizados de modo ordenado e repetitivo, formando uma espécie de rede tridimensional. 

• Uma proteína cristalizada é uma proteína que foi convertida em um estado sólido por meio de técnicas de cristalografia. 

• Difração é um fenômeno físico que ocorre quando uma onda desvia de um obstáculo e se espalha em várias direções.

Cristalografia de raios X:

Esta técnica consiste em direcionar raios X através de um cristal. Os átomos no cristal difratam os raios X em um feixe em várias direções, que é então capturado por um detector digital. O detector registra um padrão de pontos conhecido como padrão de difração por raios X.

Com base nos dados obtidos, os cientistas irão montar um modelo tridimensional da molécula em questão.

Confira o esquema abaixo:

Uso da cristalografia de raios X para determinar a estrutura tridimensional da RNA-polimerase II:

No ano de 2006, o bioquímico americano Roger David Kornberg utilizou a técnica de cristalografia de raios X para determinar a estrutura tridimensional da RNA-polimerase, conquistando assim o Prêmio Nobel de Química. A partir dos dados obtidos no experimento, os pesquisadores formularam hipóteses sobre as funções das regiões distintas da RNA-polimerase II.

Analise o esquema abaixo que demonstra o processo de determinação da estrutura de uma proteína por meio da cristalografia de raios X: