Como surgiu a vida na Terra? Pesquisadores da Rutgers University descobriram evidências de que catalisadores de proteínas simples – os blocos de construção da vida – podem ter existido quando a vida começou.
O estudo de um peptídeo primordial, ou proteína curta, foi publicado no periódico da American Chemical Society.
No final dos anos 80 e início dos anos 90, o químico Günter Wächtershäuser postulou que a vida começou em meio às rochas contendo ferro e enxofre no oceano. Wächtershäuser e outros previram que peptídeos curtos ligariam metais e serviriam como catalisadores da cadeia química precursora da vida.
O DNA humano consiste em genes que codificam proteínas com algumas centenas a alguns milhares de aminoácidos de comprimento. Essas proteínas complexas – necessárias para que todas as coisas vivas funcionem adequadamente – são o resultado de bilhões de anos de evolução. Quando a vida começou, as proteínas eram provavelmente muito mais simples, talvez contendo apenas 10 a 20 aminoácidos de comprimento. Com a modelagem computacional, os cientistas da Rutgers vêm explorando como eram os peptídeos iniciais e suas possíveis funções químicas.
Os cientistas usaram computadores para modelar uma proteína curta de 12 aminoácidos e a testaram em laboratório. Este peptídeo tem várias características impressionantes e importantes. Ele contém apenas dois tipos de aminoácidos (em vez dos estimados 20 aminoácidos que sintetizam milhões de proteínas diferentes necessárias para funções específicas do corpo humano), é muito curto e poderia ter surgido espontaneamente na Terra primitiva, nas condições certas. O aglomerado de metais no núcleo desse peptídeo se assemelha à estrutura e à química dos minerais ferro-enxofre que eram abundantes nos primeiros oceanos da Terra. O peptídeo também pode carregar e descarregar elétrons repetidamente.
“Proteínas modernas chamadas ferredoxinas fazem isso, transportando elétrons ao redor da célula para promover o metabolismo”, disse o principal autor do estudo, Paul G. Falkowski, que lidera o Laboratório de Biofísica Ambiental e Ecologia Molecular da Rutgers. “Um peptídeo primordial como o que estudamos pode ter tido uma função similar nas origens da vida.”
Falkowski é o pesquisador principal do projeto ENIGMA, financiado pela NASA, liderado por cientistas da Rutgers, cujo objetivo é entender como os catalisadores de proteínas evoluíram no início da vida. Vikas Nanda, professor associado da Robert Wood Johnson Medical School da Rutgers, co-autor do estudo, lidera uma equipe que caracterizará todo o potencial do peptídeo primordial e continuará desenvolvendo outras moléculas que podem ter desempenhado papéis importantes nas origens da vida.
Com computadores, os cientistas da Rutgers destruíram e dissecaram quase 10.000 proteínas e identificaram quatro “blocos da vida” – estruturas químicas centrais que podem se unir para formar as inúmeras proteínas dentro de todos os organismos. O pequeno peptídeo primordial pode ser um precursor dos blocos mais longos da vida, e os cientistas agora podem realizar experimentos sobre como esses peptídeos podem ter funcionado na química primitiva.
Fonte: Science Daily.
