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Bactérias E.coli vistas pelo microscópio
Para aprender sobre a evolução de todos os seres vivos, uma equipe de cientistas criou em laboratório um novo organismo que imita o que seria o antepassado comum dos três grandes domínios da vida – Archaea, Bacteria e Eukarya.
A pesquisa foi publicada em fevereiro na revisa científica PNAS. A hipótese sobre a qual os cientistas trabalhavam é a de que, no passado, havia apenas uma forma de vida na Terra – o último ancestral comum universal de todas as células (LUCA).
Em algum momento, esse ancestral se dividiu em arqueias e bactérias, dois dos três domínios da vida no nosso planeta.
Antes disso, o ancestral unicelular provavelmente viveu em uma fonte hidrotermal entre 3,5 e 3,8 bilhões de anos atrás, pelo que não é fácil descobrir como era e como acabou se dividindo em dois grupos distintos.
Em uma tentativa de entender essa evolução, os cientistas desse novo estudo utilizaram engenharia reversa para criar um micróbio que compartilhasse as características dos dois domínios, Archaea e Bacteria, ou seja, que pudesse ter algumas características semelhantes à LUCA.
Ambas as bactérias e as arqueias têm membranas celulares fortes, compostas de moléculas gordurosas chamadas fosfolipídios. Uma das principais diferenças entre os dois grupos é a estrutura molecular de seus lípidos.
“As membranas lipídicas de ambos os domínios são diferentes, compostos de fosfolípidos que são a imagem-espelho um do outro”, disse um dos autores do estudo, o biólogo molecular Arnold Driessen, da Universidade de Groningen.
Uma das principais hipóteses sobre o LUCA é que esse ancestral perdeu a integridade, em algum momento, porque sua estrutura lipídica era instável. A partir daí as moléculas se reorganizaram em dois tipos estáveis de membranas celulares, criando bactérias e arqueias. No entanto, os resultados vistos em laboratório questionam essa teoria.
Não existe um exemplar de LUCA bem preservado, por isso os cientistas construíram um organismo baseado em suposições, com uma membrana celular mista, contendo lípidos tanto de bactérias como de arqueias.
O grupo de pesquisadores utilizou uma técnica de edição de genes para transferir os tipos certos de enzimas produtoras de lípidos de ambas as formas de vida em uma bactéria Escherichia coli.
O híbrido acabou com 30% de fosfolípidos encontrados normalmente apenas nas paredes de células de arqueias.
Ao contrário das expectativas da equipe, a membrana da E. coli não se rompeu, mostrando que uma instabilidade entre moléculas lipídicas provavelmente não foi o que levou LUCA a se tornar dois organismos diferentes bilhões de anos atrás.
Na verdade, o novo tipo de E. coli se saiu muito bem no seu pequeno habitat na placa de Petri. O organismo misto era mais alongado que os dos colegas “normais”, e altos níveis de lípidos arqueais fizeram com que pequenas protuberâncias crescessem na superfície.
“Esse resultado não suporta a hipótese de que uma membrana mista é intrinsecamente instável e poderia, portanto, ter criado a divisão lipídica”, disse Driessen. “A robustez dessas células mistas nos surpreendeu, estávamos à espera de mais problemas para mantê-las vivas”, concluiu.
A descoberta significa que os biólogos evolucionistas talvez tenham que repensar como seria o ancestral celular.
Ciberia // HypeScience / ZAP
