O flagelo bacteriano parece uma cauda simples ou um chicote. Mas na verdade é um motor rotativo, e talvez o complexo proteico mais sofisticado que a natureza já evoluiu. Em e. coli, esses motores são capazes de velocidades surpreendentes; cerca de 15.000 rpm. (O recorde mundial, segundo um estudo, é de uma célula de Vibrio que foi “cronometrada a 100.000 rpm por microscopia a laser.) O flagelo impulsiona a célula para frente a velocidades de 20-30 micrômetros por segundo, ou aproximadamente 15 comprimentos corporais por segundo. Se escalado para o tamanho de um guepardo, E. coli seria *quase* o organismo terrestre mais rápido. Os movimentos rápidos de um micróbio foram observados pela primeira vez em 1676 por Antony van Leeuwenhoek, um comerciante de tecidos holandês. Antony ficou encantado com o movimento de seus “animalculos”, escrevendo: “Devo dizer, por minha parte, que nenhuma visão mais agradável já veio diante dos meus olhos do que essas milhares de criaturas vivas, vistas todas vivas em uma pequena gota de água, movendo-se entre si, cada criatura tendo seu próprio movimento.” Mas Leeuwenhoek não viu flagelos. Ele assumiu, ao invés disso, que esses animalculos deveriam ser “fornecidos com patas”. Christian Ehrenberg não descreveria corretamente os flagelos até 1836. Mas, incrivelmente, até a década de 1970, ninguém realmente sabia como o flagelo girava! Em 1973, havia dois modelos concorrentes sobre os quais as pessoas discutiam: o modelo de onda helicoidal (flexão) e o modelo rotativo (corkscrew). O primeiro modelo sugeria que o flagelo chicoteava para frente e para trás, de lado a lado, para impulsionar a célula como um remo. O modelo de cortador sugeria que todo o flagelo girava como um parafuso. Em 1974, o modelo de cortador finalmente prevaleceu. Para dois estudos separados, os cientistas fixaram flagelos em lâminas de vidro usando anticorpos e observaram enquanto as células giravam e giravam como cortadores. E finalmente, apenas no último ano, estruturas de alta resolução do flagelo revelaram MUITO mais sobre sua montagem intrincada. A cauda é feita de ~20.000 cópias auto-montantes de uma única proteína, chamada flagelina. Um “eixo de transmissão”, ou haste, gira a cauda e é feito de 26 subunidades de proteína. Cada “motor” em E. coli consiste em 11 estatores, cada um dos quais é feito de 7 proteínas. (Outros tipos de células têm ainda mais estatores e nadam com torques muito mais altos.) O flagelo gira quando prótons fluem para dentro da célula através de pequenos canais nesses estatores; semelhante à água correndo através de uma turbina. Cada próton faz uma pequena parte do estator mudar de forma e empurrar contra o rotor, empurrando-o para frente um passo. Com dezenas de estatores trabalhando ao mesmo tempo, esses empurrões rapidamente giram a hélice. Estou escrevendo um ensaio para @AsimovPress sobre isso agora e estou realmente gostando de aprender sobre o flagelo e sua história. É uma estrutura extraordinariamente complicada, no entanto, e tem sido um desafio para entender!