Animais, plantas, fungos e até mesmo amebas tem uma coisa em comum: são eucariotas, organismos com células que tem um núcleo bem-definido cercado por uma membrana contendo várias organelas, estruturas que desempenham funções específicas na célula. Uma delas são as mitocôndrias. Sua função é produzir energia, reagindo glicose com oxigênio e produzindo “pacotes” de energia no formato de ATP (Trifosfato de Adenosina), que são o combustível para a célula, e gerando dióxido de carbono (CO2) e água como subproduto.
As mitocôndrias têm seu próprio código genético (DNA Mitocondrial) e características em comum com organismos procariotas (as bactérias). Por isso os cientistas acreditam que elas eram originalmente bactérias que há cerca de 2 bilhões de anos foram “absorvidas” e desenvolveram uma relação benéfica com seus hospedeiros, se tornando parte deles.
Alguns eucariotas vivem em locais sem oxigênio e suas mitocôndrias trabalham de forma diferente, gerando hidrogênio como subproduto num processo chamado “respiração anaeróbica”. Mas ainda assim são mitocôndrias. Portanto, imagine a surpresa de Jon Graf e Jana Milucka, do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha em Bremen, na Alemanha, ao descobrir que as “mitocôndrias” de alguns organismos que estavam estudando eram algo diferente.
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Os cientistas estudavam bactérias metanotróficas (que se alimentam de metano) encontradas no Lago Zug, na Suíça, em profundidade onde não há oxigênio. Algumas destas bactérias são capazes de usar nitratos, compostos com três moléculas de oxigênio e uma de nitrogênio, como substituto do oxigênio em sua respiração, em um processo conhecido como desnitrificação.
Graf e Milucka procuravam genes responsáveis por esse processo. E encontraram, mas em um genoma extremamente simples, com apenas 310 genes, codificando um processo respiratório quase idêntico ao das mitocôndrias, porém usando nitratos em vez de oxigênio.
A simplicidade do genoma sugeria que ele não pertencia a um organismo independente. E com mais viagens ao lago, os cientistas descobriram que ele pertence a uma bactéria hospedada por um protozoário ciliado (que tem o corpo coberto por cílios, pequenos pelos usados para locomoção ou alimentação), que está “na metade do caminho” de se tornar uma organela como as mitocôndrias.
Estima-se que esta bactéria se associou a seu hospedeiro apenas 200 milhões de anos atrás, o que nos dá uma visão do processo de surgimento das mitocôndrias. E esta parceria foi bem-sucedida: uma análise de amostras em um banco de dados genéticos encontrou outras espécies similares de ciliados capazes de respirar nitratos em locais tão distantes da Suíça quanto os lagos no Vale do Rift, na África.
Os cientistas irão agora iniciar a busca por outros tipos de novas organelas, talvez codificando outros processos respiratórios, em eucariotas unicelulares em regiões remotas do globo. Quanto mais exemplares encontrarmos, mais entenderemos sobre a origem das mitocôndrias, o organismo ancestral que, eventualmente, permitiu o surgimento dos humanos.
Fonte: The Economist
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