Bactérias encontradas em fontes termais podem estar relacionadas com as primeiras mitocôndrias

Um grupo de pesquisadores do Centro de Ciências Genômicas do México, em colaboração com o Instituto de Biotecnologia daquele país, encontrou um tipo de bactéria que pode ser o parente moderno mais próximo do precursor da mitocôndria. O trabalho, relatado pelo Phys.org, sugere que se trata de um possível parente vivo do antigo micróbio que deu origem à porção central da célula.

Os resultados do estudo foram publicados na revista científica Science Advances, e lá os pesquisadores Otto Geiger, Alejandro Sánchez-Flores, Jonathan Padilla-Gómez e Mauro Degli Esposti analisaram milhares de genomas bacterianos para localizar aqueles que mais se aproximam do que se acredita serem atributos do genoma precursor mitocondrial.

Outros cientistas também publicaram na mesma revista um artigo no qual descrevem pesquisas anteriores sobre a busca do precursor da mitocôndria e resumem o trabalho feito pela equipe neste novo esforço. Os resultados são como uma viagem no tempo para a vida que conhecemos em nosso planeta e abrem um portal para novos conhecimentos.

Viajantes do tempo

No novo estudo, citado pela Live Science, os pesquisadores se concentraram em características genéticas que permitem que as bactérias desempenhem certas funções essenciais para as protomitocôndrias, como produzir gorduras para as membranas mitocondriais. Usando esses critérios genéticos, eles identificaram um tipo de bactéria que não havia sido sugerido anteriormente como descendente de protomitocôndrias e que vive em condições semelhantes àquelas que teriam sustentado a vida nos oceanos antigos da Terra.

Os cientistas acreditam que a vida apareceu pela primeira vez na Terra há aproximadamente 3,7 bilhões de anos. Também acreditam que a evolução de um tipo de bactéria deu origem a um precursor da mitocôndria há aproximadamente 1 bilhão de anos, impulsionando a evolução de todas as formas de vida moderna.

A verdade é que, como não deixaram evidências de sua existência, os pesquisadores devem usar outras ferramentas para abordar o genoma dessas primeiras bactérias que se instalaram nas células de outros seres vivos marinhos. Nesse novo trabalho, eles tentaram descobrir quais bactérias hoje são mais semelhantes às bactérias precursoras das mitocôndrias. Para fazer isso, eles estudaram os genomas de todas as alfaprotobactérias modernas conhecidas, procurando por características prováveis de bactérias precursoras de mitocôndrias.

Novos elementos para entender algumas doenças

Em declarações à Live Science, Mauro Degli Esposti observou que nos 1,6 a 1,8 bilhão de anos desde o aparecimento das mitocôndrias, a assinatura genética da protomitocôndria foi diluída, misturada e muito pouco permaneceu. Assim, a equipe usou uma abordagem menos dependente de sequências genéticas que poderiam ter sido desordenadas.

Os pesquisadores examinaram um repositório de 314 genomas de alfaproteobactérias, a classe de bactérias da qual a pesquisa sugere que as promitocôndrias se originam, procurando por genes que codificam proteínas essenciais compartilhadas com as mitocôndrias. Muitos dos genes mais importantes têm a mesma função daqueles usados pelas mitocôndrias para produzir energia com ou sem oxigênio.

Outros genes seriam necessários para criar certas gorduras, incluindo as cardiolipinas. Essas gorduras são encontradas em procariotos, organismos cujas células não possuem organelas, e nas membranas mitocondriais de eucariotos (organismos formados por células com núcleos verdadeiros). Uma melhor compreensão de como as mitocôndrias evoluíram poderia nos ajudar a entender doenças nas quais a função mitocondrial é interrompida, como a doença de Parkinson. Além das aplicações médicas, conhecer as origens das mitocôndrias pode nos ajudar a entender como surgiu toda a vida complexa, incluindo os humanos.