Os sistemas de defesa encontrados em toda a vida complexa na Terra vieram de “Asgard”.
O ancestral das plantas, animais e fungos evoluiu há cerca de 2 bilhões de anos, provavelmente a partir de um grupo de micróbios complexos chamados Asgard archaea — e herdamos duas proteínas de defesa que combatem vírus desses organismos unicelulares, sugere uma nova pesquisa.
“Este estudo mostra que se quisermos entender as origens do nosso sistema imunológico, precisamos incluir as arqueias, especialmente as arqueias de Asgard, na discussão”, disse o primeiro autor do estudo. Pedro Lopes Leãoum microbiologista da Universidade Radboud, na Holanda, disse à Live Science em um e-mail.
O árvore da vida é dividido em três domínios: Bactérias, Eucarióticas e Archaea. Bactérias são células minúsculas e simples sem núcleo. Eucariotos, por outro lado, mantêm seu DNA em um núcleo e têm “organelas” especializadas, como mitocôndrias e ribossomos, cada um dos quais desempenha funções específicas. E então há as archaea microscópicas, porém complexas, que não têm núcleos e organelas, mas usam energia de maneiras semelhantes aos eucariotos.
“Esses micróbios são superinteressantes porque são mais parecidos com plantas e animais (eucariotos) do que com bactérias”, disse o autor sênior do estudo. Brett Padeiroprofessor associado de biologia integrativa e ciências marinhas na Universidade do Texas em Austin, disse à Live Science em um e-mail.
Relacionado: Conheça LUCA, a célula de 4,2 bilhões de anos que é o ancestral de toda a vida na Terra hoje
Em 2015, os cientistas descreveram pela primeira vez uma nova superfamília de arqueias que preencheu a lacuna entre bactérias e eucariotos. Chamadas de Asgard archaea porque foram coletadas de uma fonte hidrotermal de águas profundas no Ártico, conhecida como “castelo de Loki”, essas células transformou nossa compreensão da evolução da vida complexa.
Pesquisas de acompanhamento sugeriram que todos os eucariotos evoluíram de arqueas de Asgard que viveram há cerca de 2 bilhões de anos.
Para entender mais sobre como a vida complexa evoluiu, a equipe de Baker analisou milhares de genomas na árvore da vida, identificando dezenas de milhares de “sistemas de defesa viral”, ou genes que codificam proteínas que combatem vírus.
Destes, eles se concentraram em genes que codificam duas classes de proteínas: viperinas e argonautas, que apareceram em todos os domínios da vida.
Em humanos, as viperinas são parte do sistema de defesa inato ou de primeira linha do corpo. Elas foram descritas pela primeira vez em humanos e desempenham um papel no combate a uma ampla gama de vírus, de hepatite C para HIV. Eles ajudam a impedir que os vírus façam cópias de proteínas virais dentro de células infectadas. Os argonautas, por outro lado, foram encontrados pela primeira vez em plantas que se parecem com pequenas lulas, e impedem que os vírus façam cópias de si mesmos cortando seu material genético.
Os genes para ambas as classes de proteínas foram encontrados em toda a enorme variedade de vida que a equipe estudou. Mas os genes eram muito mais semelhantes entre arqueias e eucariotos do que entre bactérias e os outros dois domínios.
Em particular, os sítios catalíticos — partes essenciais das proteínas que desempenham suas funções essenciais — mudaram muito pouco ao longo dos 2 bilhões de anos desde que os eucariotos evoluíram, relataram os pesquisadores.
Os resultados, publicados em julho na revista Comunicações da Naturezasugerem que esses dois tipos de proteínas imunes vieram originalmente de um antigo ancestral asgardiano.
O fato de os locais-chave dessas proteínas terem evoluído tão pouco ao longo dos tempos “mostra o fato de que elas funcionam bem”, disse Baker.
Como trabalho de acompanhamento, a equipe está procurando outros sistemas de defesa nesses micróbios.
