Tem é que querer

    Dando continuidade ao assunto do artigo anterior "Lixo e Luxo", i.e.o lixo urbano, ou (Resíduos Sólidos Urbanos) RSU, que  aborda um problema que preocupa todas as nações, já que este evoluiu para uma escala planetária, onde aqui no Brasil ensejou a criação de uma legislação específica (lei nº 12.305 de 2010), que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Precisamos esclarecer que não pretendemos aprofundar a questão nas suas especificidades, tais como o tratamento a ser dado aos resíduos domésticos e também a resíduos hospitalares, que requerem tratamento próprio, ao  resíduo industrial que abrange uma extensa gama de componentes  e agora tendo mais um componenete que são os resíduos de aparelhos eletrônicos, com especial atenção ao descarte de pilhas e telefones celulares.

    Obviamente não cabe aqui o aprofundamendo do problema, mas o que temos em mente é a forma como serão tratados os seus componentes. O que temos como objetivo é mostrar que a solução geral do problema do tratamento do RSU será conduzido à utilização de recursos biológicos especializados. Não vemos como possível decompor uma gama tão extensa de resíduos, em direção ao aproveitamento reciclavel apenas com tratamento físco-químicos. Sem o auxílio luxuoso (desculpe Luiz Melodia tomar emprestado) das nossas sócias na decomposição da biota terrestre, as bactérias,  as soluções químicas, além de serem mais caras, deixarão inexoravelmente novos rejeitos que por sua vez exigirão tratamento adicional. 

    Também temos de levar em consideração a opção de geração de energia, o que hoje já se constitui em atividade lucrativa. E é este ponto que estabelece o grau de mérito da solução, ou soluções, que serão encontradas, a economicidade; mas aí sim considerando o benefício final, que inevitavelmente será intangível. Caso contrário iremos cair na restrição usual de lucratividade imediata, normalmente aventada por quem busca o lucro fácil. Cabe somente aos Estados nacionais financiar as soluções candidatas, pois os custos de pesquisa de transformação biológica dos resíduos, de aproveitamento energético, são imensos. Muito embora já haja instituições privadas atuando nesta área de geração de energia, mas com rendimento ainda incipiente. Aqui então se apresenta um imenso problema planetário, capitaneando uma imensa oportunidade de investimento na sua solução. Seria o equivalente da pesquisa espacial dos anos 70. Os subprodutos ( by-product ) ultrapassam exponencialmente em seus benefícios os custos de pesquisas e os custos. O "princípio do não-custo" da Toyota aplicado nos anos 70 tem aqui a sua otimização e o seu coroamento: - não fazer custa mais caro ainda.

    Insistimos então na imensa oportunidade que se abre, através da solução biológica, ou das soluções, dos problemas inerentes ao tratamento dos RSU´s. Custa caro, mais caro ainda é não tentar.

    Recentemente fiz uma pesquisa no DeepSeek, até para comparar às já feitas em outros aplicativos de IA, referente a um dos passos a serem empregados na geração de organismos comensalistas, o que exigiria a construção de estruturas RNA. E um passo desta construção é o estabeleceimento de sua tridimensionalidade, ou seja: como dobrar a fita RNA de sorte que "se encaixe" em 3D na busca da sua interação. É apenas uma parte da solução é claro. A resposta sintética obtida estabeleceu os seguintes passos:

1. Determinação da Sequência de Nucleotídeos

   - A primeira etapa é conhecer a sequência primária do RNA, ou seja, a ordem dos nucleotídeos  (A, U, C, G) que compõem a molécula. Isso pode ser feito através de técnicas de sequenciamento de RNA.

2. Predição da Estrutura Secundária

- A estrutura secundária do RNA refere-se ao padrão de emparelhamento de bases (formação de pares de bases complementares, como A-U e C-G) e à formação de regiões de dupla hélice (helices) e loops (laços).

   - Ferramentas computacionais, como o “Mfold”, “RNAfold” ou “ViennaRNA”, podem prever a estrutura secundária com base na sequência de nucleotídeos, considerando a termodinâmica do emparelhamento de bases.

3. Modelagem da Estrutura Tridimensional

- A estrutura tridimensional (3D) do RNA é determinada pela forma como a estrutura secundária se dobra no espaço. Isso inclui a orientação das hélices, loops, e outras características como pseudoknots (estruturas complexas onde regiões de dupla hélice se entrelaçam).

- Técnicas experimentais como a cristalografia de raios-X e a ressonância magnética nuclear (RMN) podem ser usadas para determinar a estrutura 3D de moléculas de RNA. No entanto, essas técnicas são caras e demoradas.

    - Modelagem computacional é uma alternativa comum. 

 Ferramentas como Rosetta, MC-Fold/MC-Sym ou SimRNA podem prever a estrutura 3D com base na sequência e na estrutura secundária. Esses métodos usam algoritmos que simulam a dobramento do RNA no espaço, considerando as interações físico-químicas.

4. Validação da Estrutura

- Após a modelagem, a estrutura 3D predita deve ser validada. Isso pode ser feito comparando-a com dados experimentais, como mapas de densidade eletrônica (no caso de cristalografia) ou dados de RMN.  - Ferramentas como “MolProbity” ou “RNA-Puzzles” podem ser usadas para avaliar a qualidade da estrutura predita.

5. Análise Funcional

- Uma vez que a estrutura 3D é determinada, é possível analisar como a forma da molécula de RNA está relacionada à sua função. Por exemplo, identificar sítios de ligação a proteínas, íons, ou outras moléculas de RNA.

- Técnicas como docking molecular podem ser usadas para prever RNA a interação com outras moléculas.

6. Refinamento e Iteração

- A estrutura 3D pode ser refinada iterativamente, ajustando os parâmetros do modelo com base em novos dados experimentais ou simulações computacionais mais precisas.

 7. Visualização e Análise

 - Ferramentas de visualização molecular, como **PyMOL**, **Chimera**, ou **VMD**, são usadas para visualizar a estrutura 3D e analisar características específicas, como a localização de sítios ativos ou interações intermoleculares.

Desafios na Construção Tridimensional do RNA

- Flexibilidade: As moléculas de RNA são frequentemente flexíveis, o que dificulta a determinação de uma única estrutura estável.

- Interações com íons e solventes: A estrutura do RNA é altamente dependente da presença de íons (como Mg²⁺) e do ambiente aquoso, o que deve ser considerado na modelagem.

- Pseudoknots e estruturas complexas: Algumas estruturas de RNA, como pseudoknots, são particularmente difíceis de prever e modelar.

Conclusão

A construção tridimensional de uma molécula de RNA é um processo multidisciplinar que combina técnicas experimentais e computacionais. A precisão da estrutura 3D é essencial para entender a função biológica do RNA e para o desenvolvimento de aplicações em biotecnologia e medicina, como o design de ribozimas ou a terapia baseada em RNA.  

Para quem já fez vacina da gotinha há menos de um século e fez vacinaRNA na emergência de uma pandemia, "é simples😊"; tem é que  querer sair do lixo.