Bactérias que se sustentam como plantas não são exatamente uma novidade, mas um novo estudo aponta que a “Gemmatimonas phototrophica”, uma bactéria capaz de fazer fotossíntese que vive no Deserto de Gobi, na China, executa esse processo de forma exclusiva.

“A arquitetura desse complexo é muito elegante. Uma verdadeira obra-prima da natureza”, disse Michal Koblizek, do Instituto de Microbiologia da Academia de Ciências da República Tcheca. “Não só ele tem boa estabilidade estrutural, ele também conta com alta eficiência na absorção de luz”.

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A bactéria Gemmatimonas phototrophica possui um sistema complexo - e exclusivo - de fotossíntese que a difere de plantas, mas lhe traz a mesma forma de se alimentar
A bactéria Gemmatimonas phototrophica possui um sistema complexo — e exclusivo — de fotossíntese que a difere das plantas, mas lhe traz a mesma forma de se alimentar (Imagem: Koblizek et al./Instituto de Microbiologia da Academia de Ciências da República Tcheca)

Segundo os cientistas, a G. phototrophica “roubou” esse mecanismo de uma proto-bactéria — um tipo de bactéria ancestral —, porém a elegância vem do fato de que esse ancestral não era remotamente próximo a ela, pertencendo a outro filo. Para os estudiosos, isso é mais uma prova da eficiência das bactérias ao conduzirem o que chamam de “transferência horizontal de genes”, permitindo que uma habilidade seja transferida de um indivíduo para outro completamente diferente.

Neste caso, estamos falando de um mecanismo que consiste de um centro de reação envolto em um anel interno de captura da luz do Sol (visto em outras bactérias), seguido de um anel externo de propriedade similar — este sim, inédito à ciência.

A grosso modo, o anel externo faz a primeira captura da luz do Sol, adicionando luzes em frequência de 800 e 816 nanômetros (nm) ao anel interno, que já faz a captura de luz na frequência de 868 nm. A partir daí, todo esse material é afunilado no centro, onde se encontram os “cromóforos” — pense neles como a clorofila das plantas, só que em uma bactéria.

Esquematização mostra como funciona o mecanismo que a bactéria usa para a fotossíntese: sistema é composto de dois anéis em volta de um sistema interno onde as reações ocorrem
Esquematização mostra como funciona o mecanismo que a bactéria usa para a fotossíntese: sistema é composto de dois anéis em volta de um sistema interno onde as reações ocorrem (Imagem: Koblizek et al./Instituto de Microbiologia da Academia de Ciências da República Tcheca)

Esses cromóforos entram em alerta na presença de luz, transferindo seus elétrons ao longo de um trajeto que induz os átomos de água a reagirem, usando o dióxido de carbono (CO2) para produzir açúcares. A luz se torna a “cola” que prende esses açúcares entre si, formando compostos que diversos indivíduos — incluindo animais mamíferos como nós — podem quebrar para produzir energia.

A diferença é que o mecanismo de reação da  G. phototrophica possui um formato único de estabilização molecular. Segundo os cientistas, um sistema tão complexo definitivamente precisaria de mais energia para ser construído, mas isso é compensado pela sua estabilidade e robustez. O paper chama isso de “vantagem evolucionária independente”, uma forma pomposa de dizer que a bactéria desenvolveu esse mecanismo por conta própria.

Segundo o biólogo estrutural e co-autor Pu Qian, da Universidade de Sheffield, é possível que, com mais estudo e paciência, nós um dia possamos utilizar esse trato evolucionário para construir organismos biológicos sintéticos.

O paper completo está disponível no jornal científico Science Advances.

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