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Pesquisadores do University College London afirmam ter solucionado um dos mistérios mais antigos da biologia: como se formaram as primeiras proteínas na Terra primitiva, um avanço que pode ajudar a entender a origem da vida.
Em estudo publicado na última quarta-feira na revista Nature, os cientistas demonstraram como moléculas de RNA (ácido ribonucleico) e aminoácidos puderam se combinar por meio de interações puramente aleatórias para formar proteínas, essenciais para praticamente todas as funções celulares.
“Hemos logrado la primera parte de ese proceso complejo, utilizando química muy simple en agua a pH neutro para unir aminoácidos al ARN”, declarou Matthew Powner, químico do University College London e coautor do estudo. “A química é espontânea, seletiva e poderia ter ocorrido na Terra primitiva”.
O achado aborda um dilema clássico da biologia: as células não poderiam existir sem proteínas, mas as proteínas são produzidas dentro das células. “As proteínas não podem se replicar sozinhas e são construídas a partir de instruções fornecidas por ácidos nucleicos como DNA e RNA, que orientam os aminoácidos a se organizarem”, explica o estudo.
Uma reação química espontânea
Os pesquisadores focaram em uma molécula reativa chamada pantetina, conhecida por seu papel no metabolismo. Estudos anteriores já indicavam que esses compostos provavelmente eram abundantes em lagos da Terra primitiva.
Quando pantetina e aminoácidos foram misturados em solução aquosa, os aminoácidos reagiram com o composto, formando uma substância chamada aminoacil-tiol. Este, por sua vez, se combinou com RNA livre em água a pH neutro, iniciando uma reação que transferiu os aminoácidos para o RNA, unindo-os.
“Em um cenário com aminoácidos, moléculas de RNA e tióis — moléculas de enxofre — é quase inevitável que esse tipo de processo ocorra”, afirmou Powner ao Washington Post.
Condições da Terra primitiva
Os ingredientes e condições necessários para a reação — em água — estariam presentes na Terra há cerca de 4 bilhões de anos, oferecendo pistas sobre como a vida pode ter surgido, ou como poderia surgir em outros planetas.
“O processo poderia ter ocorrido em poças ou lagos, pois no oceano os químicos estariam diluídos demais para permitir essas reações”, explicou Powner, cujo laboratório estuda os processos químicos que conduzem à vida.
Aaron Goldman, biólogo do Oberlin College que não participou do estudo, destacou a importância do achado: “Isso identifica uma química nova e intrigante que lança luz sobre um possível precursor da síntese de proteínas”. Segundo ele, a síntese de proteínas é “a característica mais antiga da biologia molecular ainda presente em nossas células hoje”.
Limitações do estudo
O estudo também apresenta limitações. A pantetina, essencial para que o processo funcione, não estaria presente em concentrações suficientes nos oceanos primordiais, mas apenas em corpos de água doce menores. Além disso, Nick Lane, químico especialista em origem da vida na UCL, alerta que as cadeias de aminoácidos formadas são aleatórias e caóticas, diferentes das sequências ordenadas produzidas pelos ribossomos.
“Eles ainda não resolveram esse problema”, afirmou Lane à revista Science.
Apesar disso, o estudo representa um avanço significativo na compreensão de como a vida pode ter surgido. Os pesquisadores acreditam que, com bilhões de anos para essas interações químicas, processos aleatórios poderiam ter dado origem a formas de vida mais organizadas.
O achado também tem implicações para a busca de vida em outros planetas, já que os ingredientes e condições básicos identificados poderiam existir em mundos semelhantes à Terra primitiva.
Fonte: gazetabrasil
