Cientistas criam nova forma de vida que imita o antepassado comum de todos os seres vivos

Por , em 22.03.2018

Para aprender sobre a evolução de todos os seres vivos, uma equipe de pesquisadores holandeses criou, em laboratório, um novo organismo que imita o que acreditamos que seria o antepassado comum dos três grandes domínios da vida – Archaea, Bacteria e Eukarya.

A pesquisa foi publicada na revisa científica PNAS.

LUCA

A hipótese sobre a qual os cientistas estavam trabalhando é de que, no passado, havia apenas uma forma de vida na Terra – o último ancestral comum universal de todas as células (na sigla em inglês, LUCA).

Em algum momento, esse ancestral se dividiu em arqueias e bactérias, dois dos três domínios da vida em nosso planeta.

Antes disso, tal ancestral unicelular provavelmente viveu em uma fonte hidrotermal de 3,5 a 3,8 bilhões de anos atrás, então não é fácil descobrir como ele era e como acabou se dividindo em dois grupos distintos.

Em uma tentativa de entender essa evolução, os pesquisadores do 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.

Bactéria x arqueia

Ambas bactérias e as arqueias têm membranas celulares fortes, compostas de moléculas gordurosas chamadas de fosfolipídios. Uma das principais diferenças entre os dois grupos é a estrutura molecular de seus lipídios.

“As membranas lipídicas de ambos os domínios são diferentes, compostos de fosfolipídios 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 sua integridade em algum momento, porque sua estrutura lipídica era instável. A partir daí suas moléculas se reorganizaram em dois tipos estáveis de membranas celulares, criando bactérias e arqueias.

No entanto, os resultados vistos em laboratório questionam essa teoria.

Placa de Petri

Não existe um exemplar de LUCA bem preservado, então os pesquisadores construíram um organismo baseado em algumas suposições, com uma membrana celular mista, contendo lipídios tanto de bactérias quanto de arqueias.

Eles utilizaram uma técnica de edição de genes para transferir os tipos certos de enzimas produtoras de lipídios de ambas as formas de vida em uma bactéria Escherichia coli.

O híbrido acabou com 30% de fosfolipídios 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.

Estabilidade

Na verdade, o novo tipo de E. coli se saiu muito bem em seu pequeno habitat na placa de Petri.

O organismo misto era mais alongado do que seus colegas “normais”, e altos níveis de lipídios arqueais fizeram com que pequenas protuberâncias crescessem na sua superfície. Afora isso, ele parecia ok.

“Este 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. Esperávamos mais problemas para mantê-las vivas”.

A descoberta significa que os biólogos evolucionistas talvez tenham que repensar como seria esse ancestral celular. [ScienceAlert]

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