Cientistas desvendam mistério da ‘visão’ das bactérias

Pesquisadores britânicos disseram ter resolvido o mistério de como bactérias captam luz e se movem em direção à ela: o organismo todo age do mesmo jeito que um olho humano.

Estudando uma bactéria unicelular que vive em lagos, os biólogos da Universidade Queen Mary, em Londres, observaram como raios de luz atingiam a superfície esférica da bactéria e se desviavam na direção de um ponto do outro lado da célula.

O micróbio se movia na direção do foco da luz.

Apesar de ter apenas três micrômetros (0,003 mm) de diâmetro, a bactéria usada no estudo usa os mesmos princípios físicos do olho humano ou de uma câmera.

De acordo com os cientistas, isto faz com que elas sejam “provavelmente o menor e mais antigo exemplo no mundo” de uma lente.

A cianobactéria, incluindo a espécie Synechocystis usada no estudo, é uma forma de vida antiga e abundante. Elas vivem na água e conseguem energia através da fotossíntese.

“(A bactéria) Tem um jeito de detectar de onde a luz vem; sabemos disso por causa da direção na qual ela se move. Isso nos intrigou pelo tamanho das células que são muito, muito pequenas”, disse Conrad Mullineaux, da Universidade Queen Mary, de Londres.

O estudo foi publicado na revista especializada eLife.

Por acaso – Mullineaux disse à BBC que a equipe fez a descoberta graças a uma observação feita por acaso em um microscópio.

“Notamos isto por acidente, pois tínhamos células em uma superfície e jogamos luz sobre um lado dela para observar o movimento.”

“De repente, vimos estes pontos de luz focada (no outro extremo da célula) e pensamos ‘diabos!’.
Imediatamente ficou muito óbvio o que estava acontecendo”, acrescentou.

Mullineaux afirmou ser incrível que, em mais de três séculos de exames em bactérias e outros micro-organismos nos microscópios, ninguém tivesse percebido isso antes.

“Depois (da descoberta) parece muito, muito óbvio.”

Para confirmar e descrever a “visão” do organismo unicelular, Mullineaux trabalhou com outros cientistas britânicos, da Alemanha e Portugal em uma série de experimentos.

Teste com laser – Além de pesquisar – usando diferentes tipos de microscópios – a habilidade da bactéria de focalizar na luz, os cientistas também usaram um raio laser para examinar com mais exatidão como diferentes tipos de luz afetam o comportamento da bactéria.

Com o raio laser focalizado sobre o centro de uma placa de Petri, a equipe lançou uma luz mais forte de um outro lado sobre as células de Synechocystis.

As bactérias se moviam na direção da primeira luz, com o foco sendo projetado sobre a parte de trás de sua célula, mas assim que elas cruzavam com o outro raio – mais forte – elas se desviavam passavam a seguir na direção oposta a esta segunda luz.

“Assim que o laser atingiu um lado da célula, elas se moviam para o outro lado. Elas mudaram de direção”, afirmou Mullineaux.

Ou seja: uma luz mais forte focada em um lado das bactérias faz com que elas se movimentem para o outro lado – em circunstâncias normais elas se moveriam em direção à luz.

Os cientistas dizem que, pelo fato de uma quantidade pequena de luz estar cercando cada micróbio, ele passa a ter uma “imagem em 360 graus” do ambiente que o cerca focado sobre o lado interno da membrana da célula.

A imagem é muito difusa, com uma resolução de cerca 21 graus, comparados aos 0,02 graus de precisão de nossos olhos, mas é suficiente para que as moléculas fotorreceptoras, embutidas nas membranas da célula, pudessem guiar os movimentos da bactéria.

A equipe afirma que as descobertas provavelmente podem ser aplicadas a muitas espécies de pequenas bactérias, mas mais pesquisas serão necessárias para descobrir se e como o sistema funciona em bactérias que não são esféricas.

Os cientistas já sabem que outros organismos maiores já usam alguns mecanismos para determinar a direção da luz, como grupos de células que captam a luz.

Mas o sistema de rastreamento da luz da Synechocystis é mais impressionante por se tratar de um organismo incrivelmente pequeno e simples e que os pesquisadores não conseguiam explicar antes.

“Este era um mecanismo que estava faltando. Não sabíamos e é uma demonstração muito elegante – e surpreendente”, disse à BBC Gaspar Jekely, do Instituto de Biologia Evolucionária Max Planck, na Alemanha, especialista no processo no qual organismos simples se movem em direção ou para longe da luz.

“A cianobactéria tem 2,7 bilhões de anos, então é muito mais antiga que o olho de qualquer animal. Presumimos que este mecanismo existe há muito tempo”, acrescentou. (Fonte: G1)

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