Um novo estudo do Instituto de Tecnologia de Tóquio e da Universidade Nacional da Malásia descobriu que uma classe de compostos químicos simples pode se polimerizar e se transformar em minúsculas gotas de poliéster de forma espontânea.
Isso, por sua vez, pode formar um novo tipo de “compartimento celular” que pode capturar biomoléculas.
Tais gotas, diferentemente de células modernas, podem se unir e se reformar facilmente, de forma que poderiam ter abrigado sistemas metabólicos e genéticos primitivos e versáteis, potencialmente críticos para a origem da vida.
Compostos químicos simples
No começo, a Terra era apenas uma grande piscina de substâncias químicas interagindo aleatoriamente entre si. Os cientistas não sabem exatamente como e quando células complexas surgiram e se desenvolveram a partir desta “piscina”.
A maioria das pesquisas anteriores focou no ambiente no qual as células como elas são hoje poderiam ter naturalmente surgido. No entanto, é possível que a vida tenha começado através de uma química muito simples não necessariamente relacionada às biomoléculas modernas, tendo evoluído e se tornado mais complexa com o tempo.
Por exemplo, um estudo mostrou que compostos orgânicos em condições secas de temperatura moderada, encontrados em meteoritos e muitas simulações de química pré-biológica, se polimerizam em misturas de poliésteres. Estamos falando de alfa-hidroxiácidos, como ácido glicólico ou láctico.
O novo estudo examinou essas reações usando um microscópio, descobrindo que as misturas de poliéster podem formar um gel, bem como estruturas parecidas com células quando reidratadas. A partir daí, podem capturar e concentrar biomoléculas, como ácidos nucleicos e proteínas.
Versatilidade
Os pesquisadores testaram a habilidade dessas estruturas de “sequestrar” moléculas do ambiente.
Eles observaram que as estruturas acumularam uma grande quantidade de moléculas, e que podiam hospedar RNA e moléculas de proteína enquanto ainda eram funcionalmente catalíticas.
Também podiam formar uma camada lipídica na superfície, o que poderia ter auxiliado na formação de uma protocélula.
Tudo isso poderia muito bem ter ocorrido em ambientes como praias e rios primitivos, ou mesmo poças d’água lamacentas da Terra muitos anos atrás.
“Isso nos permite imaginar sistemas não biológicos na Terra primitiva que ainda poderiam ter ajudado nas origens da vida, e sugere que pode haver muitos outros sistemas não biológicos que devem ser alvos de futuras investigações desse tipo”, disse Tony Z. Jia, do Instituto de Tecnologia de Tóquio, um dos autores do estudo.
“A Terra primitiva era certamente um lugar confuso quimicamente, e a maioria dos estudos sobre as origens da vida se concentra em biomoléculas modernas sob condições relativamente ‘claras’. Talvez seja importante tomar essas misturas ‘confusas’ e ver se há são funções ou estruturas interessantes que podem surgir espontaneamente delas”, complementou.
No futuro
Os pesquisadores observaram que a pesquisa, embora seja teórica e focada nas origens da vida, poderia ter aplicações em outras áreas, como medicina personalizada (no auxílio de sistemas de entrega de remédios, por exemplo).
“Esse é um exemplo perfeito de projetos que podem se desenvolver de maneiras inesperadas quando uma equipe diversa de cientistas do mundo todo se junta para tentar entender fenômenos interessantes”, afirmou outro colaborador da pesquisa, Jim Cleaves, também do Instituto de Tecnologia de Tóquio.
Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences. [Phys]
Fonte: Hypescience
