sábado, 27 de março de 2010

O menor genoma: qual é o mínimo DNA necessário para existir vida?

Texto baseado em:
http://news.softpedia.com/news/The-Smallest-Genome-What-039-s-The-Minimum-DNA-Amount-for-Life-73763.shtml

O corpo humano funciona baseado em 35.000 genes que são compostos por 3 bilhões de bases de DNA. Mesmo as bactérias mais simples precisam de algumas centenas de genes para poder viver. Qual será o mínimo de DNA necessário para a vida?

Em 2002 cientistas alemães encontraram no norte da Islândia, em uma região vulcânica no fundo do oceano, uma bactéria dentro de outra bactéria. Eles a batizaram de Nanoarchaeum equitans que significa "cavaleiro da antiga pequena (bactéria)". No caso, a antiga bactéria na qual ela vive dentro se chama Ignicoccuis (significa bola de fogo).

A
Nanoarchaeum possui apenas 490,885 bases de DNA; compare com os 3 bilhões que nós temos. Para se fabricar um aminoácido são necessários pelo menos 3 bases de DNA, e para fabricar uma proteína são necessários de 50 a 100 aminoácidos, e além disso a fabricação da proteína depende de mais outras bases de DNA para "controlar" a sua produção. As proteínas unem-se em redes para formar a estrutura que é a própria bactéria, ou no nosso caso, as nossas células (incluindo as funções metabólicas).

A Nanoarchaeum não é capaz de realizar diversas funções metabólicas comuns, como sintetizar
nucleotídeos, amino ácidos, lipídios e cofatores. Ela obtém esses compostos da Ignicoccuis. Ela não consegue produzir nem a sua própria ATP (molécula que transporta energia).

Incrivelmente em 2006 encontrou-se uma bactéria com um genoma ainda menor: 159,662 bases de DNA, que formam apenas 182 genes. Ela foi batizada de Carsonella ruddii. Ela vive dentro das células de um inseto Afídio, como o pulgão ou piolho-das-plantas.

O pulgão se alimenta da seiva bruta, que é rica em açúcares, porém não tem proteínas. Aí entra a Carsonella, que fabrica alguns aminoácidos que o pulgão usa para fabricar proteínas. A Carsonella não é capaz de sobreviver fora das células do pulgão.

Esta é uma curiosidade da evolução: quando um organismo vive em um ambiente extremamente estável, como a célula de um inseto, após centenas de gerações ela perde funções metabólicas que as bactérias que vivem livres necessitam para sobreviver. Aquilo que não é mais necessário acaba se perdendo no processo evolutivo. Por outro lado ela se torna extremamente adaptada ao ambiente em que ela está.

Os animais e os seres humanos possuem algumas estruturas especializadas dentro das células que são chamadas de organelas. Algumas da organelas já foram no passado bactérias endosimbióticas, como a Carsonella e a Nanoarchaeum. As nossas organelas que produzem energia, chamadass de mitocôndrias, também possuem o seu próprio DNA. As nossas mitocôndrias possuem de 15.000 a 17.000 bases de DNA.






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