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Borgs | Genes estranhos assimilam o DNA de micróbios para deixá-lo melhor

Sequências genéticas curiosas, que se ligam ao exterior dos cromossomos de bactérias, puxam DNA células e melhora suas capacidades — como a de absorver metano

21 out 2022 - 18h40
(atualizado em 22/10/2022 às 08h44)
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Cientistas vêm analisando curiosos grupos de genes suplementares em alguns micróbios, apelidados de DNA "Borg", que potencializam as células às quais se ligam, conferindo a elas, inclusive, a habilidade de metabolizar materiais mais rápido do que seus competidores ambientais. Acredita-se que eles sejam elementos extracromossômicos (ECE), uma forma de DNA que existe do lado de fora dos cromossomos do organismo.

Como ficam fora das amarras organizacionais dos seres vivos, os ECE possuem ferramentas que permitem assimilar genes externos, conseguindo conferir habilidades simbióticas muito interessantes aos micróbios aos quais se ligam. Entre os objetivos do estudo dos ECE, está a busca por uma maneira de utilizar esses genes para aumentar o consumo de metano de alguns micróbios, limpando a atmosfera das emissões do gás.

Foto: twenty20photos/envato / Canaltech

O que são e de onde vieram os Borgs

O apelido desse tipo de DNA, "Borg", vem dos alienígenas de Star Trek que assimilam outros seres em uma espécie de mente coletiva, ou coalescência mental, compartilhando os mesmos pensamentos e sensações. No caso dos ECEs, eles absorvem genes benéficos de outros organismos ao longo do tempo. Aliás, eles já vinham sendo estudados desde o ano passado, quando cientistas os examinaram para tentar descobrir alguns segredos sobre a evolução da vida na Terra.

Os Borgs foram descobertos pela primeira vez em micróbios que consomem metano, os Methanoperedens, e sua evolução parece ter otimizado a amplificação do consumo do gás do organismo ao qual se liga ao longo de milênios. Diferente de outros ECEs, que são circulares, os Borgs se organizam em uma estrutura linear, também mais longa do que o normal. Inicialmente, foram encontrados 19 Borgs distintos em amostras de solo, aquíferos e bancos fluviais, incluindo 4 sequências genéticas completas.

Analisando o genoma desses ECEs, notou-se que eles combinavam bastante com as sequências que metabolizam metano no próprio Methanoperedens. Alguns Borgs possuem todos os mecanismos necessários para consumir o gás por conta própria — isto é, se estiverem em uma célula capaz de expressar seus genes.

A hipótese dos pesquisadores é de que os Borgs sejam restos, fragmentos de micróbios absorvidos pelo Methanoperedens, embora nem todos eles contenham os ECE. Para explicar isso, os cientistas sugerem que eles possam agir como depósitos de genes metabólicos necessários apenas em certas ocasiões, como quando há muito metano no ambiente. Do contrário, não são expressados.

O futuro e a utilidade dos Borgs

Ainda há muitos mistérios, no entanto, a serem revelados sobre essas curiosas sequências genéticas: pesquisadores já notaram que tipos diferentes de Borgs já coexistiram na mesma célula de Methanoperedens ao mesmo tempo, mostrando que eles podem estar espalhando genes por diferentes linhagens.

No momento, estão sendo investigados os processos biológicos e geológicos dos Borgs, explicando as formas com que as células se desenvolvem e a maneira com que o metano adicional é capturado do ambiente. Com as emissões do gás sendo responsáveis por cerca de 30% do aquecimento global causado pelos humanos, descobrir como "fabricar" micróbios mais eficientes no consumo de metano pode ter implicações climáticas muito importantes.

Fonte: Nature

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