12/10/2021
Elo perdido da vida pode não ser um fóssil,
mas uma gotícula
por Redação do Site Inovação
Tecnológica
Elo perdido
O "elo perdido" que marca o surgimento da vida, no final
das contas, pode não ser o tão discutido fóssil
do organismo primordial.
Em vez disso, dois pesquisadores japoneses estão propondo que
o salto da "não-vida" para a vida - ou da química
para a biologia - pode ter sido responsabilidade de um minúsculo
glóbulo autorreplicante chamado de gota coacervada.
Coacervada é uma fase líquida viscosa rica em coloides
que pode se separar de uma solução coloidal mediante a
adição de um terceiro componente.
"A evolução química foi proposta pela primeira
vez na década de 1920 como a ideia de que a vida se originou
primeiro com a formação de macromoléculas a partir
de pequenas moléculas simples, e essas macromoléculas
formaram conjuntos moleculares que poderiam proliferar. Desde então,
muitos estudos foram realizados para verificar experimentalmente a hipótese
do mundo de RNA - onde apenas material genético autorreplicante
existia, antes da evolução do DNA e das proteínas,"
contextualiza o professor Muneyuki Matsuo, da Universidade de Hiroshima.
No entanto, nenhum desses experimentos teve sucesso, e esse elo perdido
entre a química e a biologia na origem da vida permanece um mistério
nesses mais de cem anos.
Mundo de gotículas que evoluem
A pergunta que permanece sem resposta, portanto é: Como os compostos
químicos soltos na Terra primitiva se tornaram vida?
Tentando responder a esta questão, Matsuo e seu colega Kensuke
Kurihara pensaram inicialmente que se tratava do meio ambiente: Ingredientes
teriam se formado sob alta pressão e temperatura, e então
se resfriaram em condições mais favoráveis à
vida. O problema era a propagação.
"A proliferação requer produção espontânea
de polímeros e automontagem sob as mesmas condições,"
explicou Matsuo.
Os dois pesquisadores então usaram derivados de aminoácidos
como precursores para um novo monômero prebiótico, que
poderia ser o elemento para a automontagem de células primitivas.
Quando adicionados à água em temperatura ambiente e sob
pressão atmosférica, os derivados de aminoácidos
se condensaram, organizando-se em peptídeos, que então
formaram gotículas espontaneamente.
Surpreendentemente, as gotas aumentaram em tamanho e em número
quando alimentadas com mais aminoácidos. Além disso, as
gotículas algumas vezes concentravam ácidos nucleicos
- material genético - e apresentavam maior probabilidade de sobreviver
a estímulos externos quando desenvolviam essa função.
"Uma protocélula baseada em gotículas pode ter servido
como um elo entre a química e a biologia durante as origens da
vida," propõe Matsuo. "Este estudo pode servir para
explicar o surgimento dos primeiros organismos vivos na Terra primordial."
Protovida
Os dois pesquisadores planejam continuar investigando o processo de
evolução dos derivados de aminoácidos, para ver
se chegam a células vivas primitivas.
"Ao construir gotículas de peptídeos que proliferam
alimentando-se dos novos derivados de aminoácidos, elucidamos
experimentalmente o mistério de longa data de como os ancestrais
prebióticos foram capazes de proliferar e sobreviver concentrando
seletivamente produtos químicos prebióticos," disse
Matsuo. "Em vez de um mundo de RNA, descobrimos que um 'mundo das
gotículas' pode ser uma descrição mais precisa,
uma vez que nossos resultados sugerem que as gotículas se tornaram
agregados moleculares capazes de evoluir - um dos quais se tornou nosso
ancestral comum."
A dupla planeja aprimorar sua plataforma para tentar demonstrar a evolução
contínua de suas gotas e, em última instância, a
emergência de alguma forma de "protovida".
Bibliografia:
Artigo: Proliferating coacervate droplets as the missing
link between chemistry and biology in the origins of life
Autores: Muneyuki Matsuo, Kensuke Kurihara
Revista: Nature Communications
Vol.: 12, 5487
DOI: 10.1038/s41467-021-25530-6
