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NOVA ESPÉCIE AJUDA A CONTAR A HISTÓRIA EVOLUTIVA DAS CÉLULAS

NOVA ESPÉCIE AJUDA A CONTAR A HISTÓRIA EVOLUTIVA DAS CÉLULAS

Iolanda Silva Rafael, Daniel Mendes Filho, Rodrigo R Resende, Ricardo Cambraia Parreira

Edição Vol. 5, N. 04, 28 de Dezembro de 2017

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2017.12.28.001

Todo ser vivo é constituído por milhões de células, sendo elas as unidades estruturais e funcionais dos organismos vivos. Essas menores unidades da vida só puderam ser visualizadas a partir da invenção do microscópio, o qual permitiu a primeira observação estrutural de uma célula.

Seres humanos, plantas e bactérias, todos somos constituídos estruturalmente por células, que se diferem em sua linhagem celular e função. As células, por sua vez, são classificadas em eucariontes (como as nossas células) ou procariontes (como as células das bactérias). A principal diferença entre ambos os tipos celulares está em sua estrutura, presença de organelas e na localização do material genético. As células procariontes têm poucas organelas e poucas membranas, basicamente só a membrana plasmática (que funciona como a “pele” dessas células, separando o conteúdo intracelular do meio extracelular). Sendo assim, o núcleo das procariontes (estrutura que contém seu material genético) não tem membrana e está “solto” dentro dessas células. Por outro lado, os eucariontes são estruturalmente complexos, possuindo várias organelas com funções bem definidas, e seu núcleo está delimitado por uma membrana chamada carioteca.

A origem das células eucariontes está diretamente vinculada à Teoria Endossimbiótica (Figura 1). Essa teoria supõe que as mitocôndrias (organelas que funcionam como “usinas de energia” para células de animais, protozoários e fungos) e os cloroplastos (“usinas de energia” das células vegetais) surgiram a partir de organismos unicelulares que fagocitaram bactérias para se alimentar, mas essas organelas escaparam de se tornar comida… Essas bactérias englobadas não foram degradadas, mas sim mantidas dentro desses organismos eucariotos ancestrais, em uma relação mutualística, na qual ambos se beneficiavam. Desse modo, as bactérias englobadas recebiam proteção do organismo eucarioto, e esses eucariotos primitivos se beneficiavam da energia produzida pelas bactérias – isso explica o fato de que mitocôndrias e cloroplastos possuem seu próprio DNA e funções semelhantes (Figura 1).

 

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Figura 1: Ilustração da Teoria Endossimbiótica, a qual sugere que mitocôndrias e cloroplastos eram células procariontes que foram engolfadas por células eucariontes e acabaram se tornando organelas. Fonte: http://prokariotae.tripod.com/teoriaendossimbiotica.htm

Estudos recentes no instituto de pesquisa de Oceanografia na cidade de San Diego, EUA, identificaram na superfície de corais, chamados corais-cérebro, uma nova espécie unicelular que pode esclarecer a história evolutiva das células e a origem da vida como um todo. Essa nova espécie, chamada Ancoracysta twista, é um protozoário predador que possui flagelo (estrutura semelhante a uma cauda que serve para movimentação) e uma organela peculiar chamada ancorocisto (Figura 2).

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Figura 2: Imagem de microscopia eletrônica de um ancorocisto, organela característica do Ancoracysta twista, que os cientistas acreditam servir como um “arpão” para esse protozoário capturar suas presas. Fonte: DENIS TIKHONENKOV/ RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES em https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/50995/title/A-Newly-Identified-Species-Represents-Its-Own-Eukaryotic-Lineage/;

Para saber a qual linhagem pertence e o quanto o protozoário A. twista é antigo na escala evolutiva, os pesquisadores analisaram seu DNA e o DNA de suas mitocôndrias. Isso se justifica pelo fato de que, ao longo do tempo, mitocôndrias e cloroplastos perderam muito da diversidade de seu material genético permanecendo apenas com os genes usados para produzir energia para a célula eucarionte. Sendo assim, as células eucariontes mais antigas evolutivamente têm mitocôndrias e cloroplastos com mais genes, pois essas organelas foram assimiladas mais recentemente na escala evolutiva.

 Os resultados dessas análises indicaram que o A. twista é uma forma de vida muito antiga e representa sua própria linhagem evolutiva. Ou seja, é um organismo único sem ligação filogenética com nenhuma outra forma de vida! Estudos mais aprofundados sobre esse protozoário ancestral ajudarão a entender como se formaram as primeiras células eucariontes e como elas deram origem a formas de vida tão complexas como os animais e as plantas. 

Certamente, esse conhecimento será um avanço também para compreender as condições de origem da vida na Terra e inclusive como ela pode ter surgido (ou surgirá) em outros planetas, campo de estudo da Astrobiologia.

É a ciência transformando nosso entendimento sobre a vida! Invista você também em ciências!

Referências 

A Newly Identified Species Represents Its Own Eukaryotic Lineage. Dsiponível em https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/50995/title/A-Newly-Identified-Species-Represents-Its-Own-Eukaryotic-Lineage/. Acesso em: 04/12/2017.

Chloroplasts and Mitochondria. Disponível em <https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/tour-of-organelles/a/chloroplasts-and-mitochondria>. Acesso em: 03/12/2017.

AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gliberto Rodrigues. Fundamentos da Biologia Moderna. 3ºed. São Paulo: Moderna, 2002

JUNQUEIRA, José & CARNEIRO, Luiz C. Biologica Celular e Molecular. 7ª Ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.

JANOUŠKOVEC, J. et al. A New Lineage of Eukaryotes Illuminates Early Mitochondrial Genome Reduction. Curr Biol. 2017 Nov 15. pii: S0960-9822(17)31388-X. doi: 10.1016/j.cub.2017.10.051. [Epub ahead of print]

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