A eletricidade éum ingrediente chave nos corpos vivos. Sabemos que as diferenças de voltagem são importantes em sistemas biola³gicos; eles dirigem as batidas do coração e permitem que os neura´nios se comuniquem uns com os outros. Mas, durante décadas, não foi possí­vel medir as diferenças de voltagem entre as organelas - as estruturas envoltas por membrana dentro da canãlula - e o resto da canãlula.

Uma tecnologia pioneira criada por cientistas da UChicago, no entanto, permite que os pesquisadores examinem as células para ver quantas organelas diferentes usam voltagens para realizar funções.

"Os cientistas notaram hámuito tempo que os corantes carregados usados ​​para tingir as células ficavam presos nas mitoca´ndrias", explicou o estudante graduado Anand Saminathan, o primeiro autor do artigo, publicado na Nature Nanotechnology . "Mas pouco trabalho foi feito para investigar o potencial de membrana de outras organelas em células vivas."

O laboratório Krishnan em UChicago éespecializado na construção de minaºsculos sensores para viajar dentro das células e relatar o que estãoacontecendo, para que os pesquisadores possam entender como as células funcionam - e como elas se degradam em doenças ou distúrbios. Anteriormente, eles construa­ram essas ma¡quinas para estudar neura´nios e lisossomos, entre outros.

Nesse caso, eles decidiram usar a técnica para investigar as atividades elanãtricas das organelas dentro das células vivas .

Nas membranas dos neura´nios, existem protea­nas chamadas canais ia´nicos que atuam como portas de entrada para os a­ons carregados entrarem e saa­rem da canãlula. Esses canais são essenciais para a comunicação dos neura´nios. Pesquisas anteriores haviam mostrado que as organelas tem canais ia´nicos semelhantes, mas não ta­nhamos certeza de quais funções elas desempenhavam.

A nova ferramenta dos pesquisadores, chamada Voltair, permite aprofundar essa questão. Ele funciona como um volta­metro medindo a diferença de tensão de duas áreas diferentes dentro de uma canãlula. Voltair éconstrua­do com DNA, o que significa que pode ir diretamente para a canãlula e acessar estruturas mais profundas.

Em seus estudos iniciais, os pesquisadores procuraram potenciais de membrana - uma diferença de voltagem dentro de uma organela versus fora. Eles encontraram evidaªncias de tais potenciais em várias organelas, como redes trans-Golgi e endossomos de reciclagem, que antes se pensava que não tinham potenciais de membrana.

"Então, acho que o potencial da membrana nas organelas poderia desempenhar um papel maior - talvez ajude as organelas a se comunicarem", disse a professora Yamuna Krishnan, especialista em dispositivos moleculares baseados em a¡cido nuclanãico.

Seus estudos são apenas o começo, disseram os autores; Voltair oferece uma maneira para pesquisadores em muitos campos responderem a perguntas que eles nunca foram capazes de fazer. Pode atéser usado em plantas.

"Este novo desenvolvimento vai pelo menos iniciar conversas e pode atéinspirar um novo campo de pesquisa", disse Saminathan.