A matéria escura da Biologia

seres estranhos se escondem atrás da cortina da biologia que conhecemos?

Em cada montanha imponente, em cada vale desértico, na fossa termal mais profunda e ácida do oceano que cobre a Terra, a vida dá o ar de sua graça. De bactérias no estômago de um tigre adormecido a plantas contaminadas por fungos contaminados por vírus, e até mesmo tu, caro leitor, todos são parte de uma cadeia ininterrupta de histórias de seres vivos quetiveram sua origem num único evento, o alvorescer da vida e num único organismo, LUCA (Last Universal Common Ancestor) que seria o hipotético ancestral de toda a vida na Terra. Sim, tu és parente daquela macieira no quintal, assim como dos pulgões que parasitam ela em certas épocas do ano…

Agora imagine tal cenário: a vida não surgiu uma única vez, ou melhor, a vida não só surgiu múltiplas vezes mas continua espreitando, nas sombras, e totalmente independente do resto da vida na Terra, um conceito conhecido como a “Biosfera das sombras”. Vida estranha, que utilizaria formas alternativas de bioquímica, metabolismo e constituintes corporais. Poderíamos encontrar microorganismos que utilizam outros elementos da tabela períodica na sua arquitetura, além dos padrões carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre, tais como o arsênico (o que se mostrou falso até agora), ou organismos que não constroem proteínas da forma que nós as conhecemos, e até mesmo outros tipos de bases nitrogenadas (citocina, guanina, adenina, timina e uracila). Como todos os seres vivos conhecidos e catalogados utilizam esse mesmo padrão biológico, o que reforça a idéia de parentesco e ancestralidade comum, se encontrarmos seres alternativos, que driblem essas vias, e até mesmo ignorem estas, e não possam ser inseridos dentro dos grupos conhecidos, poderíamos incluir eles dentro dessa biosfera escura, das sombras, alienígena, isso se em algum dia, algum estranho destes vir a luz do dia…No próximo encontro conversamos sobre outras alternativas, algumas bem radicais, e o que se pensa sobre algumas possíveis estranhezas biológicas que se desacortinaram diante dos nossos olhos…

Mais informações: Shadow biosphere

Imagem: Life-changing experiments: The biological Higgs

>Eu sou de arsênico. Uma bactéria seduzida por um veneno, no lugar mais solitário do planeta

>

Ah… Bactérias. Organismos primordiais do nosso planeta. Ocupam praticamente todos os nichos da Biosfera, até mesmo vivemos em paz com elas (em nosso estômago) ou as vezes elas podem nos matar. Entidades simples, mas que “inventaram” as mais diversificadas e estranhas maneiras de sobreviver. Manipuladoras sexuais, sobreviventes a radiação alta, fazem nuvens, constroem colônias petrificadas em praias antigas, comem enxofre, e agora, em artigo publicado na revista Science, e divulgado em coletiva de imprensa as 17 hs (horário de Brasília) e 2 hs de Washington D.C, Estados Unidos pelo centro de Astrobiologia da NASA, podem utilizar o elemento Arsênico (As) em sua bioquímica, substituindo o Fósforo (P) como estrutura essencial na molécula de DNA, e possívelmente em outras biomoléculas.
O que pensávamos sobre a vida, ou sobre os elementos essenciais da “vida como ela é” era baseado nos “big six“, ou seja, todas as formas de vida, de um grão de bactéria, de um cavalo marinho, uma bromélia solitária, e até a ruiva apetitosa Christina Hendricks, todos são formados de básicamente Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O), Nitrogênio (N), Fósforo (P) e enxofre (S). A arquitetura molecular desses organismos é estruturada por estes átomos em forma de biomoléculas, nas estruturas celulares, no ATP (trifosfato de adenosina) a “energia que dá força”, e na molécula da vida, o DNA. Para o nosso interesse o fósforo desempenha a função de formar o “esqueleto” do DNA, na forma de fosfato (PO43-) ligando-se ao oxigênio e açúcares, constituindo a estrutura externa dessa molécula.

A pesquisa liderada pela Bioquímica Felisa Wolve-Simon do NASA Astrobiology Institute, demonstrou em seus experimentos com o organismo do Domínio Bacteria, filo das Proteobacteria, da família Halomonadaceae, estirpe “GFAJ-1”, que é possível que esse organismo substitua o fosfato por arsenato (AsO43- ) em funções analógas ao DNA “padrão”, formando o esqueleto do DNA, talvez ATA (Triarsenato de adenosina?) e também nas estruturas celulares que compoem essa estranha amante do arsênico.
O lago onde vivem estas bactérias chama-se “Mono, na califórnia E.U.A, sua paisagem alienígena dá asas a imaginação. É um ambiente hipersalínico e alcalino, sua temperatura fica em torno de -15 C° a 17 C°, a vida nesta faixa sofre uma redução em seu metabolismo (o que o arsênico pode desempenhar papel fundamental neste caso).

Quando fiquei sabendo ontem a noite sobre essa coletiva, esperava algo um pouco mais surpreendente (mas, que de fato é sim, para a biologia), mas imaginava um novo código genético, ou uma nova forma de vida terrestre, que foi batizada hipotéticamente como “Biosfera das Sombras” pelo Astronomo Paul Davies, que seriam formas de “vida”, que evoluíram de forma independente no sentido de não compartilharem estes constituintes básicos, não sendo possível sua inclusão dentro das classificações que conhecemos. Bem, não foi isso que aconteceu. Tão pouco a descoberta de vida extraterrestre como muitos haviam pensado, já que o tema era Astrobiologia. O que provavelmente aconteceu neste estranho e “sedutor” evento evolutivo foi uma adaptação extrema para utilizar o elemento “As” invés de “P”, como constituinte básico em sua biologia.

“I am arsenic, half dead and cold as a stone,
I’ll burn your guts and crush your bone.
If I should venture, corruption would spread.
No one should approach the living dead!
I am a poison – a knife in your guts.
I need to be blameless, disguise my sin,
I need to have a hide for a skin!
I need to be tidy, need to be clean,
need to have my best efforts seen.

Então, não encontramos E.Ts, nem uma nova forma de vida completamente disparate, mas um tipo tomado de estranheza à bioquímica convencional utilizada por todas os outros (até onde sabemos). No contexto cosmólogico, abre possibilidades de encontrar outros organismos em exoluas e exoplanetas, e até mesmo no nosso sistema solar, já que a vida, de certa forma ainda pode nos surpreender cada vez mais,e me surpreendeu. E quanto a você, querido leitor?

Prometo mais detalhes a seguir (e correções), preciso dormir agora e aproveitar que o meu velho computador me permitiu escrever este texto tarde da noite.

Referências:
Sience Magazine: “A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus” DOI: 10.1126/science.1197258

Nature News: “Arsenic-eating microbe may redefine chemistry of life

Poema: “I am arsenic” por Misha Norland
Mark Twain

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