Vai um gene de resistência aí?

Vai um gene de resistência aí?

Herton Escobar

08 Março 2013 | 09h21

Fonte termal no Parque Nacional de Yellowstone, nos EUA — exemplo de um ambiente onde vive Galdieria sulphuraria. (FOTO: Andreas Weber/Science/Divulgação)

Imagine um organismo unicelular, capaz de sobreviver em ambientes extremos, como lagos vulcânicos de água ácida e escaldante ou solos contaminados por atividades humanas, carregados de sal, arsênico, mercúrio e outros metais pesados. Que tipo de organismo poderia prosperar nessas condições? Provavelmente uma daquelas bactérias chamadas “extremófilas”, que vivem dentro de vulcões, em poços de petróleo, na areia dos desertos, dentro de rochas, no fundo de lagos congelados, em chaminés de água fervente no fundo do oceano e outros lugares agradáveis desse tipo.

Não exatamente e não obrigatoriamente. Neste caso, estamos falando de uma alga extremófila, que atende pelo nome de Galdieria sulphuraria e demonstra uma versatilidade metabólica incrível, podendo tanto sobreviver de luz (via fotossíntese) quanto do processamento de moléculas orgânicas, mesmo em ambientes extremamente hostis e recheados de elementos tóxicos, que normalmente decretariam em pouco tempo a morte de qualquer ser vivo além de bactérias e arqueas. É uma alga unicelular, sim, microscópica, mas ainda assim um organismo eucarioto, como nós, feito de células mais complexas, com organelas revestidas por membranas e com seu DNA bem empacotado dentro de um núcleo (diferentemente das bactérias e arqueas, que são organismos chamados procariotos, com células bem mais simples).

Incrível! Mas atenção: segundo um estudo publicado na edição de hoje da revista Science, a Galdieria sulphuraria só consegue fazer essas coisas incríveis porque pegou “emprestado” das bactérias e arqueas extremófilas um bom punhado de genes que possibilitam a elas aguentar essas paradas duras e metabolizar essas substâncias todas. Os pesquisadores analisaram o DNA da espécie e concluíram que pelo menos 75 genes da Galdieria sulphuraria (o que representa 5% de todos os seus genes codificadores de proteínas) foram adquiridos de bactérias e arqueas com as quais ela compartilha esses ambientes extremos há vários milhões de anos.

Trata-se de um processo conhecido como “transferência horizontal de genes”, em que características genéticas são transferidas de uma espécie para outra por vias não “verticais” (por reprodução de pai para filho, como estamos acostumados). Algo muito comum no mundo das bactérias, mas pouco comum no mundo dos eucariotos. Os cientistas não sabem dizer exatamente como esses genes se incorporaram ao genoma da alga … mas lá eles se instalaram e perpetuaram ao longo da evolução, dando à Galdieria sulphuraria os “superpoderes” genéticos que ela precisava para sobreviver nesses ambientes extremos até o dias de hoje.

Imagine só!

Abraços a todos.

Células de Galdieria sulphuraria, vistas num microscópio ótico. Cada célula é um indivíduo. (FOTO: Gerald Schönknecht/Science/Divulgação)

 

Num tema relacionado … Você sabia que as mitocôndrias que você tem dentro das suas células são “descendentes” de bactérias? Pois é. Para contar essa história, copio abaixo um texto que escrevi ainda em 2008 sobre este assunto, nos primórdios deste blog, quando “linguiça” ainda tinha trema.

A origem ‘secreta’ das mitocôndrias

(texto originalmente publicado em abril de 2008)

Imagine só: As mitocôndrias, aquelas organelas em forma de lingüiça responsáveis pela respiração e produção de energia nas nossas células, são descendentes de bactérias que se “infiltraram” em organismos primitivos bilhões de anos atrás, quando a vida na Terra estava só começando. Ou seja, o principal instrumento celular que você usa hoje para respirar já foi, um dia, uma bactéria.

Esse é o passado secreto das mitocôndrias, que nem todo professor gosta de contar na escola. Mas ele pode nos ensinar muitas coisas sobre como o nosso organismo evoluiu e como ele funciona. Pode, inclusive, ter a ver com o fato de você ser mais magro ou mais gordo, segundo as pesquisas mais recentes.

O resumo da história é o seguinte: todas as formas de vida na Terra podem ser divididas em dois grandes grupos – eucariotos e procariotos. Os eucariotos, como nós, são organismos formados por células mais complexas e maiores, dotadas de núcleo e de várias organelas (entre elas, as mitocôndrias). Os procariotos são organismos muito mais simples, como as bactérias, formados por uma única célula sem núcleo e com poucas organelas.

Hoje, essa diferença é óbvia. Mas bilhões de anos atrás, quando tudo começou, eucariotos e procariotos não eram assim tão diferentes. Em algum momento, as trilhas evolutivas dos dois grupos se cruzaram. Uma bactéria aeróbica, que já era capaz de metabolizar oxigênio, invadiu a célula de algum eucarioto primitivo, oferecendo a ele seus serviços respiratórios em troca de abrigo. Os dois chegaram a um acordo e, no fim, deu tudo certo: o eucarioto fornecia proteção para a bactéria, que, em troca, processava oxigênio e produzia mais energia para a célula – uma parceria chamada na biologia de endossimbiose.

Acelere o filme mais alguns bilhões de anos e cá estamos nós, respirando alegremente, com nossas células recheadas de ex-bactérias que viraram mitocôndrias. Isso não é história da minha cabeça não – há uma série de evidências científicas que sustentam a teoria.

A mais óbvia delas é que as mitocôndrias possuem seu próprio DNA, diferente do nosso e idêntico ao das bactérias e de outros procariotos. É o chamado DNA mitocondrial, que tem a forma de um anel e não de uma dupla hélice, como o DNA “clássico” do núcleo das células. A mitocôndria, portanto, tem seus próprios genes e até seus próprios ribossomos para síntese de proteínas. É quase um organismo independente.

Por que isso interessa para nós? Bem, porque sem as mitocôndrias, a gente não existiria. “A mitocôndria, como se costuma dizer, é a bateria da célula, é de onde vem toda a energia para o nosso organismo funcionar”, diz a especialista Alicia Kowaltowski, professora do Departamento de Bioquímica da Universidade de São Paulo (USP).

As mitocôndrias são as nossas principais produtoras de ATP, a molécula básica de energia do organismo. É dentro delas que ocorrem os processos bioquímicos que transformam a energia contida nos alimentos em energia que pode ser de fato utilizada pelo organismo, por meio da respiração.

Conseqüentemente, os cientistas estão descobrindo que o número de mitocôndrias que você tem dentro das suas células e a eficiência com que elas funcionam tem tudo a ver com a maneira como você metaboliza os alimentos. E, portanto, com o seu peso e a sua saúde.

“Os estudos mostram que há uma relação muito grande entre regulação mitocondrial e doenças metabólicas, como obesidade e diabetes”, explica Alicia.

Imagine só!