Dentro de uma célula de fungo, algo que a natureza levou bilhões de anos para produzir começou a acontecer diante de olhos humanos: uma bactéria passou a viver e se multiplicar no interior de outra célula. Pesquisadores reproduziram em laboratório a endossimbiose, o movimento que, na história da vida, deu origem às células mais complexas que conhecemos. O estudo, publicado na Nature, mostra que essa aliança pode nascer e se firmar em pouco tempo, quando os dois parceiros aprendem a se acomodar um ao outro. É um vislumbre de como a cooperação entre seres diminutos pode ter moldado o mundo vivo.
Cientistas recriam em laboratório a endossimbiose, etapa-chave da evolução da vida complexa
A bactéria sobreviveu, protegida e alimentada pelo fungo
Mark
Por que recriar em laboratório uma relação que já existe na natureza?
Mimi
Porque dá para ver o começo. Na natureza, fungo e bactéria já estão juntos há muito tempo. Ao injetar a bactéria na célula do fungo, os cientistas observaram os primeiros passos dessa convivência.
Mark
E o que apareceu nesses primeiros passos?
Mimi
Adaptação dos dois lados. Em poucas gerações, o fungo mudou o genoma para acomodar a bactéria, e o crescimento dos dois ficou compatível.
Luke
Vale separar as coisas. Que as bactérias se multiplicaram dentro do fungo e que o genoma do fungo mudou está no artigo da Nature. Já a ideia de que isso revela como surgiu a vida complexa é a interpretação dos autores, não algo demonstrado em si.
Mark
A técnica FluidFM foi central, então?
Mimi
Foi o que permitiu atravessar a parede rígida da célula fúngica, aplicando pressão com muita precisão. Houve dificuldades iniciais, mas funcionou.
Luke
Um detalhe: o fungo e a bactéria já eram parceiros naturais. Não sabemos, pelo texto, se o método funcionaria com organismos sem histórico de convivência.
Mark
E as promessas de medicina e meio ambiente?
Mimi
São expectativas dos pesquisadores: células sintéticas, bactérias com funções específicas dentro de hospedeiras, organismos que limpam poluentes.
Luke
Exatamente, são expectativas. O próprio texto diz que as aplicações ainda estão em desenvolvimento e que organismos como mamíferos exigem muito mais pesquisa. Não há prazo nem resultado nessa direção.
El Pulso
- Uma bactéria foi forçada, com precisão quase cirúrgica, a atravessar a parede rígida de uma célula de fungo.
- A técnica FluidFM, que usa pressão para vencer a barreira celular, exigiu tentativas e ajustes até funcionar.
- Em poucas gerações, o fungo reescreveu parte do próprio genoma para abrigar o novo hóspede.
- Nenhum dos dois organismos envenenou o outro, e ambos encontraram um ritmo de crescimento viável.
- Os cientistas vislumbram células sintéticas e simbioses projetadas para medicina e limpeza ambiental, mas o caminho ainda está no início.
Dentro de uma célula de fungo, algo que a natureza levou bilhões de anos para produzir começou a acontecer diante de olhos humanos: uma bactéria passou a viver e se multiplicar no interior de outra célula. Pesquisadores reproduziram em laboratório a endossimbiose, o movimento que, na história da vida, deu origem às células mais complexas que conhecemos. O estudo, publicado na Nature, mostra que essa aliança pode nascer e se firmar em pouco tempo, quando os dois parceiros aprendem a se acomodar um ao outro. É um vislumbre de como a cooperação entre seres diminutos pode ter moldado o mundo vivo.
No laboratório, uma bactéria começou a se multiplicar dentro de uma célula de fungo, algo que os pesquisadores conseguiram provocar pela primeira vez. Esse fenômeno, chamado endossimbiose, é considerado um passo decisivo na evolução da vida complexa, e o trabalho foi publicado na revista Nature.
A equipe, liderada pelo microbiologista Gabriel Giger, partiu de dois organismos que já convivem na natureza: o fungo Rhizopus microsporus e a bactéria Mycetohabitans rhizoxinica. Na natureza, essa parceria é tão profunda que o fungo não consegue se reproduzir sem a bactéria. O maior desafio foi fazer a bactéria atravessar a parede celular do fungo, o que foi possível com a técnica FluidFM, que aplica pressão com grande precisão.
O que mais surpreendeu os pesquisadores foi a velocidade da adaptação. Nenhum dos organismos prejudicou o outro, e em poucas gerações o fungo já havia modificado o próprio genoma para acomodar a bactéria. Para os autores, a estabilidade de uma simbiose depende justamente dessa adaptação mútua.
As perspectivas são promissoras, mas ainda distantes. Os pesquisadores imaginam, no futuro, células sintéticas em que organismos diferentes colaborem em benefício da medicina e da biotecnologia ambiental. Ainda assim, o próprio estudo reconhece que muitas variáveis permanecem pouco compreendidas, sobretudo em organismos complexos como os mamíferos.
Dentro de uma célula de fungo, protegida por uma parede rígida, uma bactéria começou a se multiplicar. Foi isso que pesquisadores conseguiram provocar em laboratório pela primeira vez: a endossimbiose, fenômeno em que uma célula passa a viver dentro de outra e as duas formam uma relação simbiótica. Esse tipo de arranjo é considerado uma etapa crucial na evolução da vida complexa, e o trabalho foi publicado na revista Nature.
Para estudar como essas parcerias nascem e se tornam estáveis, a equipe partiu de dois organismos que já convivem na natureza: o fungo Rhizopus microsporus e a bactéria Mycetohabitans rhizoxinica. Na relação natural, a bactéria produz um veneno que ajuda o fungo a infectar plantas de arroz. A dependência é tão profunda que o fungo não consegue se reproduzir sem ela. Por isso, os cientistas decidiram recriar essa simbiose em laboratório e observar seus primeiros passos.
O maior obstáculo foi colocar as bactérias dentro das células do fungo, protegidas por parede celular rígida. O grupo, liderado pelo microbiologista Gabriel Giger, recorreu a uma tecnologia chamada FluidFM, que aplica pressão para forçar a entrada da bactéria na célula fúngica e exige grande precisão. Houve dificuldades no início, mas o procedimento deu certo, e as bactérias passaram a se reproduzir dentro do fungo.
Segundo o artigo, o que mais surpreendeu os pesquisadores foi a rapidez com que os dois lados se ajustaram ao novo ambiente depois da injeção. Giger disse à revista Quanta que nenhum dos organismos envenenava o outro e que as taxas de crescimento ficavam aproximadamente dentro de uma faixa viável para ambos. Nas palavras dele, a bactéria sobreviveu, protegida e alimentada pelo fungo, e o fungo ganhou um parceiro venenoso.
Em poucas gerações, o fungo já havia modificado o próprio genoma para acomodar as bactérias. O resultado indica que células podem de fato evoluir depressa para formar uma parceria simbiótica estável. Os cientistas também concluíram que a endossimbiose só se firma quando os dois organismos se adaptam, e essa adaptação mútua, até então pouco estudada, é essencial para a estabilidade da relação a longo prazo.
Os autores veem implicações para a biotecnologia. No futuro, acreditam, poderá ser possível criar células sintéticas nas quais organismos diferentes colaborem de forma vantajosa. Em vez de editar genes diretamente, a ideia seria desenhar relações simbióticas, com bactérias que cumprem funções específicas dentro de células hospedeiras. As áreas citadas são a medicina e a biotecnologia ambiental, incluindo possíveis plantas ou organismos que limpem poluentes ou produzam medicamentos.
O próprio material, porém, reconhece que o caminho é longo. Criar simbioses em laboratório envolve muitas variáveis ainda mal compreendidas, e adaptar organismos a ambientes específicos exige mais pesquisa, sobretudo no caso de organismos complexos como os mamíferos. As aplicações práticas seguem em desenvolvimento. O que vem agora é testar até onde esse método, validado em um fungo e uma bactéria, pode ser levado.
Citas Notables
Nenhum desses organismos está envenenando um ao outro; a bactéria sobreviveu, protegida e alimentada pelo fungo, e o fungo ganhou um parceiro venenoso.— Gabriel Giger, microbiologista, à revista Quanta
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