Encontrado o gene que possibilitou a existência de vida complexa na Terra

Por , em 7.03.2016

Pesquisadores identificaram um gene ancestral comum que permitiu a evolução da vida complexa na Terra, mais de um bilhão de anos atrás.

O gene, encontrado em todos os organismos complexos, incluindo plantas e animais, codifica um grande grupo de enzimas conhecidas como proteínas-cinases.

Essas enzimas permitiram que as células ficassem maiores e transferissem informações rapidamente de um lado para o outro.

Transmissão de sinais

A nova pesquisa, publicada no Journal of Biological Chemistry, identifica o gene que deu origem a proteínas-cinases. Em uma escala celular, estas proteínas de sinalização altamente interativas desempenham um papel semelhante ao dos neurônios no cérebro, através da transferência de informação por um processo conhecido como fosforilação da proteína.

Esta capacidade de transmitir sinais de uma parte da célula para outra não só permitiu que as células se tornassem mais complexas a um nível interno, como também permitiu que se unissem para formar sistemas, abrindo o caminho para a evolução da vida inteligente.

“Se as duplicações e mutações subsequentes deste gene durante a evolução não acontecessem, então a vida seria completamente diferente hoje”, disse Steven Pelech, professor de neurologia na Universidade de British Columbia (Canadá). “A vida mais avançada em nosso planeta provavelmente ainda seria lama bacteriana”.

Bactérias x vida complexa

Por mais de 30 anos, os pesquisadores sabem que a maioria das proteínas-cinases vem de um ancestral comum, porque os seus genes são muito semelhantes.

“A partir de sequenciação dos genomas de humanos, sabíamos que cerca de 500 genes para diferentes proteínas-cinases todos tinham esquemas semelhantes”, explicou Pelech. “A nossa nova pesquisa revelou que o gene provavelmente se originou a partir de bactérias para facilitar a síntese de proteínas e, em seguida, mutou completamente para adquirir novas funções”.

Plantas, animais, cogumelos e outros organismos são feitos de células eucarióticas maiores e muito mais complexas do que as bactérias. Dentro destas células eucarióticas, centenas de organelas realizam diversas funções para mantê-las vivas.

O mesmo gene que deu origem a proteínas-cinases também levou à formação de um grupo de enzimas conhecido como cinases de colina e etanolamina. A cinase de colina é crítica para a produção de fosfatidilcolina, um dos principais componentes das membranas que envolvem as células eucarióticas e seus organelos, mas é ausente em bactérias.

Medicina

A pesquisa de proteínas-cinases se tornou muito importante para a medicina. Mais de 400 doenças humanas, como câncer e diabetes, estão ligadas a problemas com sinalização celular.

Hoje, cerca de um terço de todo o desenvolvimento da indústria farmacêutica é dirigido a proteínas-cinases. [Science20]

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