Por Tessa Koumoundouros
Publicado na ScienceAlert
A vida primordial pode ter sido muito mais parecida com os animais do que pensávamos, sugere uma nova pesquisa que mostra que as bactérias podem “se desenvolver” como um embrião.
Quando as bactérias se unem, elas formam um lar comunitário protetor gosmento para constituir colônias densamente compactadas conhecidas como biofilmes. Juntos, esses organismos minúsculos são mais poderosos.
Na segurança do biofilme, eles podem resistir melhor às mudanças ambientais, comunicar-se a longo alcance com células fora de suas comunidades e até mesmo compartilhar uma espécie de memória coletiva – essencialmente, comportando-se como um organismo multicelular.
Agora, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo geneticista evolutivo Momir Futo do Instituto Ruđer Bošković, na Croácia, descobriu que os biofilmes também se desenvolvem como um organismo multicelular.
A maioria das células na Terra vive na forma desses biofilmes. Eles podem ser compostos de várias espécies, e estamos cada vez mais descobrindo formas em que eles agem seres como multicelulares – incluindo divisão de tarefas, morte celular programada e autorreconhecimento.
No laboratório, Futo e a equipe investigaram o Bacillus subtilis, uma bactéria em formato de bastonete, que é comumente encontrada na terra, em vacas e em nós. Os pesquisadores estabeleceram uma linha do tempo da expressão genética em todo o biofilme conforme ela se desenvolvia, desde algumas células iniciais até os dois meses de idade.
Eles também compararam os produtos genéticos da bactéria com os de outras em sua árvore genealógica, mapeando uma linha do tempo para seus parentescos evolutivos.
“Surpreendentemente, descobrimos que os genes evolutivos mais jovens se expressavam de forma crescente nos momentos posteriores do desenvolvimento do biofilme”, explicou o geneticista Tomislav Domazet-Lošo da Universidade Católica da Croácia.
A ordem da expressão genética durante o desenvolvimento do biofilme reflete o tempo de evolução desses genes – assim como as expressões genéticas em embriões animais em desenvolvimento.
E essa não é a única maneira dos biofilmes mimetizarem a embriogênese (o desenvolvimento de um embrião animal). A organização passo a passo da expressão genética observada também é vista em embriões, assim como um grande aumento na comunicação entre as células durante o processo de desenvolvimento, que no biofilme coincide com o crescimento de vincos 3D (veja o vídeo).
“Isso significa que as bactérias são verdadeiros organismos multicelulares como nós”, disse Domazet-Lošo. “Considerando que os fósseis mais antigos conhecidos são biofilmes bacterianos, é bem provável que a vida primordial também fosse multicelular, e não uma criatura unicelular como considerávamos até agora”.
O método de filoestratigrafia que os pesquisadores usaram é relativamente novo e ainda existem algumas dúvidas sobre sua confiabilidade, então a equipe verificou seus resultados usando ferramentas genéticas mais antigas e descobriu que eles estavam de acordo com suas descobertas.
A equipe adverte que esses resultados são limitados a biofilmes de uma única espécie em condições de laboratório, então mais pesquisas são necessárias para ver se as descobertas também são verdadeiras no ambiente natural com interações multiespécies.
Também resta saber se outras características da embriogênese – como ondas localizadas de novas expressões genéticas – também estão presentes em biofilmes. Mas as semelhanças que observaram são bastante impressionantes.
Como os biofilmes são responsáveis por mais de 80 por cento das infecções microbianas em nossos corpos, eles certamente também desempenhariam um grande papel no funcionamento das bactérias amigáveis ao nosso corpo, portanto, compreender como esses organismos não tão únicos se desenvolvem e trabalham juntos pode ajudar com um miríade de problemas médicos.
“É indiscutível que a célula é a unidade básica da vida; no entanto, isso não implica prontamente que a primeira vida foi estritamente unicelular”, concluíram os pesquisadores.
Esta pesquisa foi publicada em Molecular Biology and Evolution.
