A VIDA NA TERRA.
Químicos mostram que a vida na Terra não foi um acaso
Como a vida surgiu a partir de conjuntos de produtos químicos inanimados ainda é um mistério. Embora nunca podemos ter certeza de quais produtos químicos existiam na Terra pré-biótica, podemos estudar as biomoléculas que temos hoje para nos dar pistas sobre o que aconteceu há três bilhões de anos. Agora, os cientistas usaram um conjunto dessas biomoléculas para mostrar como a vida pode ter começado.
Os pesquisadores descobriram que essas máquinas moleculares, que existem em células vivas hoje, não fazem muito por conta própria. Mas, logo que eles adicionam produtos químicos gordurosos, elas formam uma versão primitiva de uma membrana celular.
Esta forma de auto-montagem é notável, e descobrir como isso acontece pode ser a chave para entender como a vida na Terra se formou e, talvez, como ela pode se formar em outros planetas.
O Prêmio Nobel de 1987 em Química foi dado aos químicos que mostraram como moléculas complexas podem executar funções muito precisas. Um dos comportamentos destas moléculas é o chamado de auto-organização, onde vários produtos químicos diferentes se juntam por causa das muitas forças que atuam sobre eles, tornando-as uma máquina molecular capaz de executar tarefas ainda mais complexas. Cada célula viva está cheia destas máquinas moleculares.
Pasquale Stano e seus colegas, da Universidade de Roma, estavam interessados em utilizar este conhecimento para investigar as origens da vida. Para tornar as coisas simples, eles escolheram um conjunto que produz proteínas. Este conjunto é constituído de 83 diferentes moléculas de DNA, que quando unidas foram programadas para a produção de uma proteína fluorescente verde (GFP), que pode ser observada com um microscópio confocal.
O conjunto só pode produzir proteínas quando as suas moléculas estão suficientemente próximas para reagir uma com a outra. Quando o conjunto é diluído com água, elas não podem mais reagir. Esta é uma das razões que explicam porque o interior de células vivas é muito lotado: permitir que a química da vida trabalhe.
A fim de recriar essa aglomeração molecular, Stano adicionou um produto químico chamado POPC a solução diluída. Moléculas gordurosas, tais como a POPC, não se misturam com água, e quando colocados no líquido, formam automaticamente os chamados lipossomas. Estes têm uma estrutura muito semelhante à das membranas de células vivas e são amplamente usados para o estudo da evolução das células.
Stano relata que, surpreendentemente, 5 em cada 1.000 lipossomas tinham todas as 83 moléculas necessárias para a produção da proteína. Estes lipossomas produziram uma grande quantidade de GFP e brilhavam verde sob um microscópio.
Stano e seus colegas ainda não entenderam por que isso aconteceu. Pode ainda ser um processo aleatório que um modelo estatístico melhor possa explicar. É possível que estas moléculas particulares são adequadas para este tipo de auto-montagem, porque já estão altamente evoluídas. Um próximo passo importante é ver se moléculas semelhantes, mas menos complexas, são capazes de tal proeza.
Independentemente das limitações, o experimento de Stano demonstrou pela primeira vez que a auto-montagem em células simples pode ser um processo físico inevitável. Descobrir como exatamente acontece isso significa dar um grande passo para a compreensão de como a vida se formou. [io9]
Como a vida surgiu a partir de conjuntos de produtos químicos inanimados ainda é um mistério. Embora nunca podemos ter certeza de quais produtos químicos existiam na Terra pré-biótica, podemos estudar as biomoléculas que temos hoje para nos dar pistas sobre o que aconteceu há três bilhões de anos. Agora, os cientistas usaram um conjunto dessas biomoléculas para mostrar como a vida pode ter começado.
Os pesquisadores descobriram que essas máquinas moleculares, que existem em células vivas hoje, não fazem muito por conta própria. Mas, logo que eles adicionam produtos químicos gordurosos, elas formam uma versão primitiva de uma membrana celular.
Esta forma de auto-montagem é notável, e descobrir como isso acontece pode ser a chave para entender como a vida na Terra se formou e, talvez, como ela pode se formar em outros planetas.
O Prêmio Nobel de 1987 em Química foi dado aos químicos que mostraram como moléculas complexas podem executar funções muito precisas. Um dos comportamentos destas moléculas é o chamado de auto-organização, onde vários produtos químicos diferentes se juntam por causa das muitas forças que atuam sobre eles, tornando-as uma máquina molecular capaz de executar tarefas ainda mais complexas. Cada célula viva está cheia destas máquinas moleculares.
Pasquale Stano e seus colegas, da Universidade de Roma, estavam interessados em utilizar este conhecimento para investigar as origens da vida. Para tornar as coisas simples, eles escolheram um conjunto que produz proteínas. Este conjunto é constituído de 83 diferentes moléculas de DNA, que quando unidas foram programadas para a produção de uma proteína fluorescente verde (GFP), que pode ser observada com um microscópio confocal.
O conjunto só pode produzir proteínas quando as suas moléculas estão suficientemente próximas para reagir uma com a outra. Quando o conjunto é diluído com água, elas não podem mais reagir. Esta é uma das razões que explicam porque o interior de células vivas é muito lotado: permitir que a química da vida trabalhe.
A fim de recriar essa aglomeração molecular, Stano adicionou um produto químico chamado POPC a solução diluída. Moléculas gordurosas, tais como a POPC, não se misturam com água, e quando colocados no líquido, formam automaticamente os chamados lipossomas. Estes têm uma estrutura muito semelhante à das membranas de células vivas e são amplamente usados para o estudo da evolução das células.
Stano relata que, surpreendentemente, 5 em cada 1.000 lipossomas tinham todas as 83 moléculas necessárias para a produção da proteína. Estes lipossomas produziram uma grande quantidade de GFP e brilhavam verde sob um microscópio.
Stano e seus colegas ainda não entenderam por que isso aconteceu. Pode ainda ser um processo aleatório que um modelo estatístico melhor possa explicar. É possível que estas moléculas particulares são adequadas para este tipo de auto-montagem, porque já estão altamente evoluídas. Um próximo passo importante é ver se moléculas semelhantes, mas menos complexas, são capazes de tal proeza.
Independentemente das limitações, o experimento de Stano demonstrou pela primeira vez que a auto-montagem em células simples pode ser um processo físico inevitável. Descobrir como exatamente acontece isso significa dar um grande passo para a compreensão de como a vida se formou. [io9]
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