Células animais, vegetais e fúngicas começam suas vidas dividindo-se. As células nascem por divisão e, pouco antes de uma célula-mãe se tornar duas filhas, duplica o seu ADN nuclear e condensa-o cuidadosamente em cromossomas em forma de X. O núcleo se desintegra, permitindo que essas importantes instruções genéticas flutuem livremente no interior pastoso da célula. Então a célula realiza um feito incrível e microscópico de energia.
Filamentos proteicos estendem-se dos pólos da célula em direção ao equador e estão ligados aos cromossomos. Eles puxam, inclinam e empurram a preciosa carga até que cada cromossomo fique alinhado em uma linha nítida no centro da célula. Então, esse aparelho fusiforme, como é conhecido – uma caixa torácica sinuosa e dinâmica feita de feixes de microtúbulos – encurta-se em ambos os pólos. Ele divide os cromossomos em dois conjuntos e os move para extremidades opostas do mar do citoplasma. Com o seu material genético separado em ambos os pólos, uma célula pode seguramente tornar-se duas, nascida de um cabo de guerra microscópico.
O fuso pressiona contra si mesmo à medida que encurta; Como isso acontece sem se despedaçar tem sido um mistério científico desde que os biofísicos observaram pela primeira vez a divisão celular ao microscópio, há 150 anos. “Eles viram eles (cromossomos) se movendo, levando à ideia de que talvez existam forças que estão puxando ou empurrando as coisas”, disse Colin CaldwellBiofísico da Universidade de Groningen.
Se a absorção dessas forças falhar na integridade do fuso, isso pode levar ao fim das células-filhas ou a doenças decorrentes de defeitos na divisão celular e no arranjo cromossômico. Assim, toda a vida eucariótica, incluindo a vida humana, depende do sucesso do fuso em cada divisão celular ao longo da vida de um organismo.
Até recentemente, os investigadores não tinham as ferramentas para manipular fisicamente a estrutura do fuso dos mamíferos à escala subcelular para brincar com ela e descobrir como funciona. Recentemente, um grupo de pesquisadores liderado pelo Dr. Sofia DumontUm biofísico da Universidade da Califórnia, em São Francisco, usou microagulhas para manipular fisicamente e tensionar a estrutura de uma célula de mamífero pela primeira vez – e depois observar como o fuso se agrupa sob intensa tensão à medida que separa os cromossomos.
Experimentos mostraram como um mecanismo de auto-reparo permite que o fuso se estabilize sob força e evite a desintegração. Este é o resultado, que foi Publicado em fevereiro de 2026 Biologia AtualFornece uma janela para a física do mundo celular, onde máquinas vivas complexas suportam forças físicas e tensões como uma máquina de fábrica. As peculiaridades mecânicas do fuso mostram como materiais estranhos podem obter as melhores escalas da vida na ciência.
Um elemento vivo
Por serem biológicos, os fusos celulares apresentam enorme complexidade para os físicos. A maioria dos materiais feitos pelo homem contém apenas alguns tipos diferentes de moléculas, disse ele. Kalam KelleherUm biofísico da Syracuse University que não esteve envolvido na nova pesquisa. Enquanto isso, o fuso é composto por centenas de tipos diferentes de moléculas de proteínas individuais, e qualquer uma delas é “um objeto muito complexo”, disse ele.
Isso coloca o fuso em uma classe de tamanho incomum que complica os experimentos. “Os cientistas sabem muito sobre a mecânica de moléculas específicas, e os cientistas sabem muito sobre a mecânica dos tecidos e organismos, como a forma como os músculos geram energia”, disse Dumont. “Mas é difícil investigar a mecânica nesta escala de muitas moléculas que formam estas estruturas macromoleculares juntas. Portanto, sabemos menos sobre isso, mas é igualmente importante.”
Uma última questão é que, sendo parte de um organismo vivo, estas estruturas biomoleculares estão constantemente a extrair energia dos seus constituintes – bastante diferente da forma como os materiais e as máquinas feitos pelo homem funcionam. Kelleher dá o exemplo de um carro: ele tem tanque de combustível e motor, que é o componente de potência que transfere o torque para as rodas, que então empurram o solo. Um sistema feito de materiais biológicos funciona de maneira muito diferente.
