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

Um grupo de investigadores genómicos do Centro de Ciências Genómicas do México, em colaboração com o Instituto Mexicano de Biotecnologia, encontraram um tipo de bactéria que poderá ser o parente moderno mais próximo do precursor da mitocôndria. O trabalho, noticiado pelo Phys.org, aponta para que seja 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, onde os investigadores Otto Geiger, Alejandro Sánchez-Flores, Jonathan Padilla-Gómez e Mauro Degli Esposti analisaram milhares de genomas bacterianos para localizar aqueles que mais se aproximavam do que se acredita serem atributos do genoma precursor da mitocôndria.

Outros cientistas publicaram também um artigo na mesma revista descrevendo a investigação anterior sobre a procura do precursor mitocondrial e resumindo o trabalho da equipa neste novo esforço. Os resultados são como uma viagem ao passado mais remoto da vida tal como a conhecemos no nosso planeta e abrem um portal para novos conhecimentos.

Viajantes no tempo

No novo estudo, publicado na quarta-feira, 9 de agosto, e também citado pelo Live Science, os investigadores concentraram-se em características genéticas que permitem às bactérias desempenhar certas funções essenciais às protomitocôndrias, como a produção de gorduras para as membranas mitocondriais. Utilizando estes critérios genéticos, os investigadores identificaram um tipo de bactéria que não tinha sido anteriormente sugerido como descendente das protomitocôndrias e que vive em condições semelhantes às que teriam suportado a vida nos antigos oceanos da Terra.

Os cientistas acreditam que a vida apareceu pela primeira vez na Terra há cerca de 3,7 mil milhões de anos. Acreditam também que a evolução de um tipo de bactéria deu origem a um precursor das mitocôndrias há cerca de mil milhões de anos, que impulsionou a evolução de todas as formas de vida modernas.

Mas como não deixaram provas da sua existência, os cientistas têm de usar outras ferramentas para aproximar os genomas destas bactérias primitivas que se instalaram nas células de outros seres marinhos. Neste novo trabalho, os investigadores tentaram averiguar quais as bactérias atuais que mais se assemelham às bactérias precursoras das mitocôndrias. Para tal, estudaram os genomas de todas as alfa-protobactérias modernas conhecidas, procurando traços prováveis das bactérias precursoras das mitocôndrias.

Novos elementos para compreender algumas doenças

Em declarações ao Live Science, Mauro Degli Esposti disse que nos 1,6 a 1,8 mil milhões de anos que passaram desde o aparecimento das mitocôndrias, a assinatura genética das protomitocôndrias diluiu-se, baralhou-se e muito pouco restou. Por isso, a equipa de trabalho aplicou uma abordagem que não se baseia tanto nas sequências genéticas que podem ter ficado desordenadas.

Os investigadores examinaram um repositório de 314 genomas de alfa-proteobactérias, a classe de bactérias de onde a investigação sugere que as protomitocôndrias são originárias, em busca de genes que codificam proteínas essenciais partilhadas com as mitocôndrias. Muitos dos genes mais importantes têm a mesma função que os utilizados pelas mitocôndrias para produzir energia com ou sem oxigénio.

Outros genes seriam necessários para criar certas gorduras, incluindo as cardiolipinas. Estas gorduras encontram-se nos procariotas, organismos cujas células não têm organelos, e nas membranas mitocondriais dos eucariotas (organismos constituídos por células com núcleos verdadeiros). Uma melhor compreensão do modo como as mitocôndrias evoluíram pode potencialmente ajudar-nos a compreender as doenças em que a função mitocondrial é interrompida, como a doença de Parkinson. Para além das aplicações médicas, conhecer as origens das mitocôndrias pode ajudar-nos a compreender como surgiu toda a vida complexa, incluindo os seres humanos.