Origem da vida em laboratório: replicar e carregar um código genético rudimentar

Cientistas chegam perto de recriar origem da vida em laboratório
Dupla americana produziu duas moléculas capazes de se auto-replicar.
Ambas são feitas de RNA, substância que é tida como primo pobre do DNA.

Recriar a origem da vida em laboratório é um dos maiores desafios da ciência. Mais do que a complexidade dos processos envolvidos, o que conta é a falta de tempo: os cientistas não dispõem de vários milhares ou até milhões de anos na bancada para esperar tudo acontecer diante de seus olhos. Por conta disso, o processo todo precisa ser recriado aos pedaços. E o que pode ser o mais importante deles acaba de ser produzido por uma dupla de cientistas americanos.

Tracey Lincoln e Gerald Joyce, do Instituto de Pesquisa Scripps, em La Jolla, na Califórnia, conseguiram ensaiar os primeiros passos do que os cientistas chamam de "mundo de RNA". Traduzindo do cientifiquês para o português, eles produziram moléculas extremamente simples que são capazes de se replicar e carregar um código genético rudimentar. Seus sucessos foram reportados on-line pelo periódico científico americano "Science".

O problema do surgimento da vida é um dos mais intratáveis, do ponto de vista científico. Além da já referida falta de tempo hábil dos cientistas para conduzir os experimentos, há também um dilema adicional: as criaturas atuais fazem emergir a velha dúvida, "quem surgiu primeiro, o ovo ou a galinha?", em versão biomolecular.

Eis a questão: todos os seres vivos conhecidos hoje têm, de um lado, uma molécula específica para guardar suas informações genéticas -- trata-se do famoso DNA, uma espécie de "manual de instruções" para a construção e o metabolismo de um indivíduo vivo. De outro lado, as estruturas e ocorrências que se dão no interior desse indivíduo são propiciadas pelas proteínas, moléculas complexas em geral construídas a partir do código armazenado no DNA.

Ocorre que é improvável que essas duas coisas tenham surgido individualmente ao mesmo tempo e então se reunido para formar a primeira criatura viva. Alguma estratégia, mais simples, deve ter sido precursora do atual "formato" da vida na Terra.

Entra em cena o mundo de RNA

Há uma molécula que, hoje em dia, serve para funções "subalternas" nas células. É o RNA, uma espécie de primo pobre do DNA, posto que é mais instável. Atualmente, ele serve, por exemplo, para transportar a informação contida no DNA, localizado no núcleo da célula, até as fábricas de proteínas, posicionadas fora do núcleo.

Mas os cientistas observaram que, em dadas circunstâncias, o RNA pode fazer mais que ser leva-e-trás de informação genética. Às vezes, ele também pode agir diretamente no metabolismo, "atuando" de forma similar às proteínas. Voilà, pensaram os biólogos, cá está a estratégia mais simples para o início da vida: tudo teria começado com o RNA, trabalhando como um "faz-tudo".

É justamente este modelo que acaba de ganhar uma força imensa, direto da bancada de Lincoln e Joyce. A dupla criou duas pequenas moléculas de RNA que, em parceria, promovem sua própria replicação. E põe replicação nisso: "Essas enzimas de RNA de replicação cruzada passam por amplificação exponencial auto-sustentada na ausência de proteínas e outros materiasi biológicos", descrevem os cientistas em seu artigo na "Science". Eles apontam que a "população" de RNA auto-replicante dobra aproximadamente a cada uma hora -- e continua, indefinidamente, contanto que os recursos estejam disponíveis ao redor.

Evolução em andamento

Outra coisa que os cientistas americanos conseguiram observar foi a seleção natural, tal qual descrita por Charles Darwin, em franca operação.

Várias versões diferentes das moléculas de RNA auto-replicantes foram produzidas e colocadas no mesmo substrato. Após gerações e mais gerações de "reprodução", os cientistas notaram que algumas delas saíram "vencedoras" e dominaram completamente a disputa por recursos.

Com isso, ficou demonstrado também que, além do papel na replicação, as fitas de RNA também tinham papel como um sistema genético, que podia ser submetido à seleção natural.

Sem dúvida, é um passo importante para explicar como a vida pode ter surgido e se apoderado dos recursos da Terra, da forma como fez cerca de 4 bilhões de anos atrás. Mas é a solução do mistério?

Claro que não. De um lado, ainda fica o enigma de como essas fitas de RNA auto-replicantes poderiam ter aparecido, a partir da chamada "sopa primordial" de compostos orgânicos existentes na Terra primitiva.

Na outra ponta, ainda resta explicar como essas precursoras da vida em forma de RNA evoluíram para ganhar tantas estruturas e complexidade, como um sistema genético com DNA e proteínas altamente sofisticadas para "tocar" o metabolismo das células.

Globo.com