Um estudo recente demonstra que algumas reações bioquímicas "esquecidas" podem transformar compostos geoquímicos simples em moléculas complexas essenciais para a vida.
A origem da vida na Terra continua a ser um enigma científico. Uma questão-chave é saber a quantidade da história da vida que foi perdida ao longo do tempo. Uma espécie pode parar de usar uma reação bioquímica e, se isso ocorrer para várias espécies, essas reações podem ser "esquecidas".
Pesquisadores do
Earth-Life Science Institute (ELSI) do Instituto de Tecnologia de Tóquio e do
California Institute of Technology (CalTech) exploraram essa questão. Eles supuseram que a química esquecida apareceria como descontinuidades no caminho dos compostos geoquímicos simples até as moléculas biológicas complexas.
A Terra primitiva continha compostos simples como sulfeto de hidrogênio, amônia e dióxido de carbono. Há vários bilhões de anos, a vida primitiva usava essas moléculas como matérias-primas. Com o tempo, processos bioquímicos transformaram esses precursores em compostos que ainda estão presentes hoje, representando as primeiras vias metabólicas.
Para modelar a história da bioquímica, os pesquisadores do ELSI e do CalTech usaram a base de dados
Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, que cataloga mais de 12.000 reações bioquímicas. Eles começaram a modelar o desenvolvimento progressivo do metabolismo.
Tentativas anteriores de modelar a evolução do metabolismo não tinham conseguido produzir as moléculas complexas mais comuns da vida atual. Os pesquisadores descobriram que apenas algumas moléculas podiam ser produzidas. Para contornar esse problema, eles determinaram o número de reações que estavam faltando. Sua pesquisa os levou ao trifosfato de adenosina (ATP), uma molécula crucial em bioquímica.
O ATP é a moeda energética das células. No entanto, as reações que formam o ATP necessitam elas próprias de ATP, criando uma dependência cíclica. Para resolver esse problema, os pesquisadores permitiram que as reações geradoras de ATP utilizassem polifosfato em vez de ATP, modificando apenas oito reações no total. Isso permitiu realizar quase todo o metabolismo central contemporâneo.
Os pesquisadores conseguiram, assim, estimar a idade relativa dos metabólitos comuns e fazer perguntas precisas sobre a história das vias metabólicas. Eles descobriram que as vias biológicas podem se formar de maneira linear ou em mosaico.
Essa pesquisa mostra que até mesmo reações bioquímicas desaparecidas podem ser redescobertas a partir das pistas deixadas pela bioquímica moderna.
Fonte: Nature ecology & evolution