Um evento raro deu a esta alga uma organela que retém e usa nitrogênio: WebCuriosos
Os cientistas descobriram uma espécie de algas marinhas que contém uma organela capaz de coletar nitrogênio da atmosfera – uma capacidade anteriormente considerada domínio exclusivo de certas bactérias simbióticas.
A equipe internacional de pesquisadores por trás da descoberta acredita que o talento das algas originou-se de uma relação endossimbióticaonde uma cianobactéria fixadora de nitrogênio foi engolfada por uma célula ancestral de uma alga marinha. Então, num caso extremo de co-dependência, a bactéria desistiu completamente de ser o seu próprio organismo, descartando muitos dos seus genes e tornando-se dependente das algas unicelulares para se sustentar.
Está longe de ser o único exemplo de casamento microbiano que resulta na formação de um órgão celular. Superestrelas da bioquímica como cloroplastos (as minúsculas fábricas que transformam a luz solar em energia, sem as quais a maior parte da vida na Terra seria impossível) e mitocôndrias (a central de força da célula, produzindo formas utilizáveis de energia) também começou como um acordo de partilha microbiana.
Ainda assim, não é todo dia que você encontra um tipo inteiramente novo de organela, que os cientistas apelidaram de “nitroplasto”. Na verdade, este é apenas o quarto exemplo de endossimbiose primária já registrado.
“É muito raro que organelas surjam desse tipo de coisa”, diz O biólogo Tyler Coale da Universidade da Califórnia (UC) em Santa Cruz, primeiro autor de um dos dois artigos recentes sobre a descoberta.
“A primeira vez que pensamos que isso aconteceu, deu origem a toda vida complexa”, ele dizreferindo-se às origens das mitocôndrias. “Tudo o que é mais complicado do que uma célula bacteriana deve a sua existência a esse evento.”
Então, há cerca de um bilhão de anos, aconteceu novamente com o cloroplasto, dando-nos plantas.
Bactérias fixadoras de nitrogênio são essenciais para a sobrevivência das plantas em todo o mundo. Eles geralmente são encontrados vivendo em nódulos de raízes, que você pode ter notado se já desenterrou uma ervilha ou um feijão em seu jardim. Até agora, presumia-se que a única forma que esta relação poderia assumir seria uma forma de simbiose.
A estrutura fixadora de nitrogênio foi encontrada em Brarudosphaera bigelowii e seus parentesalgas marinhas encontradas em todos os oceanos do mundo com um registro fóssil que remonta a cerca de 100 milhões de anos.
Durante décadas, no entanto, os investigadores lutaram para cultivar as algas em laboratório, por isso não tinha certeza se o seu componente fixador de nitrogênio, conhecido como UCYN-A, fosse uma bactéria simbiótica ou tivesse renunciado à sua independência para se tornar uma organela.
No início deste ano, em março, o biólogo marinho da UC Santa Cruz, Jonathan Zehr, e outros colaboradores publicaram um artigo em Célula que mostrou que a UCYN-A realmente tinha as características de uma organela, incluindo um aumento no tamanho correlacionado com o crescimento de sua alga hospedeira, sugerindo que seus metabolismos estão intrinsecamente ligados.
Mas é só quando o embossimbionte começa a “jogar fora pedaços de DNA”, Zehr explicaessa simbiose se transforma em, bem, a velha biose.
Como o invasor simbiótico fica fora do núcleo da célula, seu material genético não é reorganizado durante a reprodução sexual junto com o próprio DNA da célula, preservando-o através das gerações. Por outro lado, qualquer DNA fora do núcleo do hospedeiro corre maior risco de ser danificado, aumentando as chances de o hóspede simbiótico não pode mais funcionar como uma célula independente.
Foi isso que Coale, Zehr e colegas descobriram em seu estudo subsequente: O genoma do UCYN-A encolheu tanto que dependia da importação de proteínas produzidas por B. bigelowii.
“Seus genomas ficam cada vez menores e eles começam a depender da célula-mãe para que esses produtos genéticos – ou a própria proteína – sejam transportados para dentro da célula”, disse Zehr. diz.
Estes momentos de fusão de dois organismos separados perturbam as noções lineares de evolução, lembrando-nos que mesmo nos níveis mais básicos, a vida é muito mais fluida – e interligada – do que tendemos a imaginar.
Mas os cientistas pensam que a descoberta pode ter implicações importantes também para a agricultura e as ciências marinhas. Diferentes cepas de UCYN-A foram encontradas em todos os oceanos do mundo, dos trópicos ao Ártico, portanto o nitroplasto é provavelmente um dos principais contribuintes para a produção de proteínas nos oceanos.
