Um consórcio internacional de pesquisadores revelou, em 11 de novembro de 2025, o mais detalhado retrato de como bactérias constroem carboxissomos – compartimentos proteicos que concentram e convertem dióxido de carbono (CO₂). O trabalho, publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), esclarece a organização da enzima anidrase carbônica dentro dessas estruturas e abre caminho para aplicações em biotecnologia, agricultura e novos materiais sustentáveis.
Utilizando criomicroscopia eletrônica de partícula única, a equipe visualizou a anidrase carbônica CsoSCA da bactéria Halothiobacillus neapolitanus em resolução quase atômica. Os cientistas também criaram “mini-capas” sintéticas, versões de laboratório da casca do carboxissomo, para observar como a enzima é recrutada e posicionada nesses invólucros proteicos.
Estrutura hexamérica surpreende
Os dados mostram que a anidrase carbônica forma um inusitado arranjo hexamérica e se encaixa na capa por interações flexíveis e pouco específicas, contrariando a hipótese de que um ligante especializado seria indispensável. Parte da enzima também interage com a Rubisco, principal responsável pela fixação de CO₂, sugerindo um sistema modular que otimiza a captura de carbono.
Novo modelo de organização
Com base nos resultados, os autores propõem um modelo revisado para o interior do carboxissomo, no qual enzimas são posicionadas espacialmente para máxima eficiência. Embora parte das conclusões venha de sistemas artificiais, os pesquisadores planejam empregar técnicas avançadas de imagem e engenharia molecular para confirmar o comportamento em células vivas e aprimorar cápsulas sintéticas capazes de abrigar grandes quantidades de catalisadores.
Possíveis aplicações
Imagem: Internet
Segundo os autores, a compreensão da montagem dessas “nanofábricas” bacterianas poderá:
- elevar a fixação de CO₂ em culturas agrícolas, aumentando a produtividade;
- gerar nanomateriais projetados para catálise ou biossensores;
- impulsionar tecnologias bioinspiradas de captura de carbono.
“Ao visualizar como a natureza monta essas pequenas fábricas de carbono, podemos começar a replicá-las e redesenhá-las para várias tecnologias sustentáveis”, afirmou o professor Luning Liu, da Universidade de Liverpool, que liderou o estudo. Já o coautor Jon Marles-Wright, da Universidade de Newcastle, destacou que a descoberta só foi possível graças às instalações britânicas de criomicroscopia eletrônica.
O avanço demonstra como a biologia estrutural revela a arquitetura de máquinas moleculares fundamentais e como esse conhecimento pode contribuir para enfrentar desafios ambientais de grande escala.
Com informações de Nanowerk
