.
Uma equipe de cientistas da Rutgers dedicada a identificar as origens primordiais do metabolismo – um conjunto de reações químicas centrais que deram origem à vida na Terra – identificou parte de uma proteína que pode fornecer aos cientistas pistas para detectar planetas prestes a produzir vida.
A pesquisa, publicada na Avanços da ciênciatem implicações importantes na busca por vida extraterrestre porque dá aos pesquisadores uma nova pista para procurar, disse Vikas Nanda, pesquisador do Centro de Biotecnologia e Medicina Avançada (CABM) em Rutgers.
Com base em estudos de laboratório, os cientistas da Rutgers dizem que um dos candidatos químicos mais prováveis que deu início à vida foi um peptídeo simples com dois átomos de níquel que eles chamam de “Nickelback” não porque tenha algo a ver com a banda de rock canadense, mas porque seu nitrogênio de espinha dorsal átomos ligam dois átomos de níquel críticos. Um peptídeo é um constituinte de uma proteína composta de alguns blocos de construção elementares conhecidos como aminoácidos.
“Os cientistas acreditam que em algum momento entre 3,5 e 3,8 bilhões de anos atrás houve um ponto de inflexão, algo que deu início à mudança da química pré-biótica – moléculas antes da vida – para sistemas biológicos vivos”, disse Nanda. “Acreditamos que a mudança foi desencadeada por algumas pequenas proteínas precursoras que realizaram etapas importantes em uma reação metabólica antiga. E achamos que encontramos um desses ‘peptídeos pioneiros’.”
Os cientistas que conduzem o estudo fazem parte de uma equipe liderada por Rutgers chamada Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors (ENIGMA), que faz parte do programa de Astrobiologia da NASA. Os pesquisadores estão tentando entender como as proteínas evoluíram para se tornar o catalisador predominante da vida na Terra.
Ao vasculhar o universo com telescópios e sondas em busca de sinais de vida passada, presente ou emergente, os cientistas da NASA procuram por “bioassinaturas” específicas conhecidas por serem precursoras da vida. Peptídeos como o nickelback podem se tornar a mais recente bioassinatura empregada pela NASA para detectar planetas prestes a produzir vida, disse Nanda.
Um produto químico instigante original, raciocinaram os pesquisadores, precisaria ser simples o suficiente para ser capaz de montar espontaneamente em uma sopa prebiótica. Mas teria que ser suficientemente ativo quimicamente para possuir o potencial de retirar energia do ambiente para conduzir um processo bioquímico.
Para fazer isso, os pesquisadores adotaram uma abordagem “reducionista”: eles começaram examinando proteínas contemporâneas existentes conhecidas por estarem associadas a processos metabólicos. Sabendo que as proteínas eram complexas demais para terem surgido no início, eles as reduziram à sua estrutura básica.
Após sequências de experimentos, os pesquisadores concluíram que o melhor candidato era o Nickelback. O peptídeo é feito de 13 aminoácidos e se liga a dois íons de níquel.
O níquel, eles raciocinaram, era um metal abundante nos primeiros oceanos. Quando ligados ao peptídeo, os átomos de níquel se tornam catalisadores potentes, atraindo prótons e elétrons adicionais e produzindo gás hidrogênio. O hidrogênio, argumentaram os pesquisadores, também era mais abundante na Terra primitiva e teria sido uma fonte crítica de energia para alimentar o metabolismo.
“Isso é importante porque, embora existam muitas teorias sobre as origens da vida, há muito poucos testes reais de laboratório dessas ideias”, disse Nanda. “Este trabalho mostra que, não apenas as enzimas metabólicas de proteínas simples são possíveis, mas também muito estáveis e muito ativas – tornando-as um ponto de partida plausível para a vida”.
.
