Novas especulações sobre a origem da vida

Cerca de 3,9 bilhões de anos atrás, uma mudança na órbita dos planetas enviou uma onda de grandes cometas e asteroides para o interior do sistema solar. Os violentos impactos causaram grandes crateras ainda visíveis na face da Lua, e a superfície aquecida da Terra coberta por rochas derretidas e oceanos formaram uma névoa incandescente. No entanto, as rochas que se formaram na Terra há 3,8 bilhões de anos, quase tão rapidamente quanto o bombardeio parou, contêm possíveis evidências de processos biológicos. Se a vida pôde surgir a partir da matéria inorgânica de modo rápido e fácil, por que não é abundante no sistema solar e além dele? Se a biologia é uma propriedade intrínseca da matéria, por que os químicos não são capazes de reconstruir a vida? As origens da vida na Terra são cercadas de enigmas e paradoxos. O que veio primeiro, as proteínas de células vivas ou a informação genética para fazê-las? Como o metabolismo dos seres vivos poderia começar sem uma membrana de revestimento para manter os elementos químicos juntos? Mas se a vida começou dentro de uma membrana celular, como os nutrientes entrariam na célula? As perguntas podem parecer irrelevantes, já que a vida começou de alguma forma. Mas para o pequeno grupo de pesquisadores que insistem em aprender exatamente como tudo começou, a frustração tem sido abundante. Anos de esforços, às vezes promissores, podem ter sido desperdiçados. Cientistas como Francis Crick, principal teórico da biologia molecular, sugeriu com entusiasmo que a vida pode ter se formado em outro lugar antes da formação do planeta. Entretanto, nos últimos anos, quatro avanços surpreendentes renovaram a confiança de que a origem da vida foi na Terra. Um deles é uma série de descobertas sobre como as estruturas celulares poderiam ter se formado naturalmente a partir de produtos químicos (ácidos graxos), Tradução de Noraly Shawen Liou provavelmente presentes na Terra primitiva. Esta questão surgiu de uma longa discussão entre três colegas para saber se foi o sistema genético ou a membrana celular que iniciou o desenvolvimento da vida. Eles finalmente concordaram que a genética e as membranas tiveram que evoluir juntas. Os três pesquisadores, Jack W. Szostak, David P. Bartel e P. Luigi Luisi, publicaram uma nota em 2001, declarando que para fazer uma célula sintética é necessário obter uma protocélula e uma molécula de DNA que desenvolvam juntas, sendo a molécula, encapsulada pela célula. Se as moléculas da célula fornecessem uma vantagem sobre as outras células, o resultado seria "uma forma sustentável, um sistema de replicação autônomo, de acordo com o que a evolução darwiniana determinaria", escreveram eles. "Seria realmente uma vida", acrescentaram eles. Um dos autores, Dr. Szostak, do Hospital Geral de Massachusetts, conseguiu avançar consideravelmente em suas pesquisas. Simples ácidos graxos, que existiam na Terra primitiva, espontaneamente formariam esferas de camada dupla, assim como a dupla membrana das células vivas de hoje. Essas protocélulas incorporariam novos ácidos e eventualmente se dividiriam. As células vivas geralmente são impermeáveis e possuem mecanismos elaborados para admitir apenas os nutrientes que necessitam. Mas o Dr. Szostak e seus colegas mostraram que pequenas moléculas podem entrar facilmente nas protocélulas. No entanto, se elas se combinarem em moléculas maiores, elas não conseguem sair. Se uma protocélula encapsular um pequeno pedaço de DNA e for “alimentada” com nucleotídeos, estes irão espontaneamente entrar na protocélula e ligar-se à ela ou a outras moléculas de DNA. Em um simpósio sobre Evolução realizado no Cold Spring Harbor Laboratory, em Long Island, o Dr. Szostak disse estar "otimista sobre a obtenção de um sistema de replicação químico" dentro de uma protocélula. Ele espera integrar o sistema de replicação de ácidos nucleicos com a divisão das protocélulas. Os experimentos de Szostak chegaram perto de criar uma divisão celular espontânea a partir de elementos químicos que provavelmente existiram na Terra primitiva. Mas alguns de seus ingredientes, como os nucleotídeos dos ácidos Tradução de Noraly Shawen Liou nucleicos, são muito complexos. Os químicos que estudam a química da vida em condições pré-bióticas, não encontraram uma forma para explicar como os nucleotídeos surgiram. Os nucleotídeos, constituídos por uma molécula de açúcar, como a ribose ou desoxirribose, em uma extremidade são unidos a uma base nitrogenada e na outra ao grupo fosfato. Os químicos pré-bióticos descobriram facilmente como adenina forma substâncias químicas simples, como o cianeto de hidrogênio, mas se frustram quando a adenina se mostra incapaz de se ligar naturalmente à ribose. John Sutherland, químico da Universidade de Manchester, na Inglaterra, relatou, na revista Nature, a descoberta de um caminho inesperado para a síntese de nucleotídeos a partir de elementos químicos pré-bióticos. Em vez de colocar a base e o açúcar separadamente das demais substâncias químicas que possam ter existido na Terra primitiva, o Dr. Sutherland mostrou como, em condições adequadas, a base e o açúcar poderiam constituir uma única unidade, e portanto, não precisariam estar ligados. Artigo relacionado: http://www.nature.com/news/2009/090612/full/news.2009.563.