Publicado na Astrobiology Magazine
Um biólogo estrutural na Florida State University College of Medicine fez descobertas que poderiam levar os cientistas um passo mais perto de compreender como a vida surgiu na Terra há bilhões de anos.
O Professor Michael Blaber e sua equipe produziram dados de suporte a ideia de que 10 aminoácidos que se acredita ter existido na Terra em torno de 4 bilhões de anos atrás foram capazes de formar proteínas dobráveis em um ambiente de alta salinidade. Essas proteínas teriam sido capazes de proporcionar atividade metabólica para os primeiros organismos vivos a surgir no planeta entre 3,5 e 3,9 bilhões de anos atrás.
Os resultados do estudo de Blaber foram construídas em torno de técnicas de investigação que levaram mais de 17 anos para se desenvolver, foram publicados na revista Proceedings, da Academia Nacional de Ciências.
Os primeiros organismos vivos teriam sido microscópicos, células com organizações capazes de replicar e se adaptar às condições ambientais – um começo humilde para a vida na Terra.
“O paradigma atual sobre o surgimento da vida é que o RNA surgiu primeiro e em um ambiente de alta temperatura”, disse Blaber. “Os dados que estão sendo gerados são muito mais em favor de uma visão de proteína de primeira em um ambiente de alta salinidade”.
A opinião amplamente aceita entre os cientistas é que o RNA, encontrado em todas as células vivas, provavelmente teria representado as primeiras moléculas de vida, levantando a hipótese de um “RNA primeiro”, da origem dos sistemas vivos de moléculas não-vivas. Os resultados de Blaber indicam que o conjunto de aminoácidos produzidos por processos químicos simples contém as informações necessárias para produzir proteínas dobradas complexas.
Um outro ponto de vista predominante mantém um ambiente de alta temperatura (termófilo), tais como em respiradouros térmicos de oceanos profundos, que podem ter sido o terreno fértil para a origem da vida.
Sem a capacidade de dobrar, as proteínas não seriam capazes de formar as estruturas precisas essenciais para funções que sustentam a vida como a conhecemos. A dobradura permite que as proteínas assumam uma forma globular, através do qual elas podem interagir com outras proteínas, realizar reações químicas específicas e adaptar-se para permitir que os organismos consigam explorar um determinado ambiente.
“Existem vários ambientes que a vida pode evoluir, disse Blaber.” Por exemplo, extremófilos são organismos que existem em altas temperaturas, acidez elevada, frio extremo, extrema pressão, e em extrema salinidade e assim por diante. Para a vida existir em tais ambientes, é essencial que as proteínas sejam capazes de adaptar-se nessas condições. Em outras palavras, eles devem ser capazes de se dobrarem.”
Fragmentos de cometas e meteoritos, como aquelas que recentemente atingiram a região Urais, da Rússia, forneceram evidências sobre a chegada dos aminoácidos na Terra. Esses fragmentos são anteriores a Terra e teriam sido responsáveis pelo fornecimento de um conjunto de 10 aminoácidos prebióticos (antes da vida), cujas origens estão na formação do nosso sistema solar.
Hoje, o corpo humano utiliza 20 aminoácidos comuns para fazer todas as suas proteínas. Dez daqueles surgiram através de vias biossintéticas — os sistemas vivos evoluem. Dez — o conjunto prebiótica — pode ser feito por reações químicas, sem a necessidade de qualquer sistema de vida ou caminho biossintético.
Existe evidência científica para apoiar muitos elementos em teorias da abiogênese (o surgimento da vida), incluindo o período de tempo (cerca de 3,5 a 3,9 bilhões de anos atrás) e as condições na Terra e em sua atmosfera na época. A Terra teria sido composta por massas de terra vulcânica (o início da formação dos continentes), salgados oceanos e lagoas de água doce, quente (cerca de 80 graus Celsius) e atmosfera fumegante, composta por dióxido de carbono e nitrogênio. O Oxigênio teria chegado mais tarde como um subproduto da vida de planta ‘verde’ e das bactérias que surgiram.
Usando uma técnica chamada top-down desconstrução simétrica, o laboratório do Blaber tem sido capaz de identificar os blocos de construção de pequenos peptídeos capazes de montagem espontânea em arquiteturas de proteínas específicas e complexas. Seu recente trabalho explorou se esses blocos de construção podem ser compostos de apenas 10 prebióticos aminoácidos e ainda dobráveis.
Sua equipe tem alcançado dobragem em proteínas de até 12 aminoácidos — cerca de 80% do caminho para provar sua hipótese.
Se a teoria de Blaber se manter, os cientistas poderão reorientar onde procurar evidências na busca para entender de onde, e como, a vida começou.
“O ambiente de alta salinidade agora pode ser o provável local para aspectos fundamentais da abiogênese,” ele disse. “Da mesma forma, o papel da formação de proteínas assume importância adicional nos primeiros passos no começo da vida na Terra.”
