2011-01-23

Subject: Bactérias halófilas seguem o seu próprio caminho

 

Bactérias halófilas seguem o seu próprio caminho

 

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@ NatureA descoberta numa bactéria extremófila de uma nova forma de metabolizar o carbono mostra que existem mais maneiras de os organismos subsistirem nos ambientes mais radicais do que antes se pensava.

A degradação dos compostos de carbono complexos em monómeros usados no metabolismo dos organismos é parte do seu dia a dia. 

Os vertebrados usam um processo metabólico conhecido por ciclo de Krebs, em que uma molécula chamada acetil-coenzima A (acetil-CoA) tem um papel crucial, ajudando a conduzir os compostos de uma enzima para a próxima à medida que são decompostos. Os vertebrados não conseguem converter a acetil-coA em componentes necessários a produzir glicose mas as plantas, algumas bactérias e fungos conseguem.

Duas vias metabólicas alternativas foram descritas através das quais microrganismos, incluindo arqueobactérias, convertem acetil-CoA em compostos necessários à formação de glicose, o ciclo do glioxilato e a via da etilmalonil-CoA. Este último foi descoberto há apenas quatro anos.

Agora, um equipa de investigação alemã descobriu que uma bactéria que vivem em ambientes salinos extremos, como o Mar Morto, usa um terceiro método, o ciclo do metil-aspartato.

A descoberta começou com a compreensão de que a bactéria Haloarcula marismortui, pertencente ao domínio Archaea, não podia estar a realizar o ciclo do glioxilato pois não apresentava uma enzima essencial chamada isocitrato-liase. No entanto, a H. marismortui também não podia estar a utilizar a via da etilmalonil-CoA pois não tem todos os genes necessários à síntese das enzimas exigidas. "Pensámos que seria interessante estudar este organismo em detalhe pois parecia uma nova via metabólica", diz Ivan Berg, microbiólogo da Universidade de Freiburg, Alemanha, e um dos autores do artigo.

Berg passou mais de dois anos a analisar as enzimas usadas pela H. marismortui quando cultivada em acetato. A análise originou a descoberta do ciclo do metil-aspartato, uma via metabólica mais longa que permite à bactéria florescer em condições de salinidade extrema. 

 

Na realidade, a natureza complexa do processo, baptizado segundo o intermediário metil-aspartato, oferece vantagens a uma bactéria exposta às condições invulgares do Mar Morto. Por exemplo, um dos compostos intermédios do ciclo limita os efeitos da osmose, uma útil ferramenta de sobrevivência num meio salgado.

William Martin, botânico que investiga a evolução celular na Universidade Heinrich Heine em Dusseldorf, Alemanha, considera a descoberta "um avanço fundamental na compreensão do mundo bioquímico".

A descoberta de uma terceira via metabólica não é apenas um passo em frente mas também uma indicação de que outras podem ainda aguardar identificação. "Realmente demonstra como ainda há tanto a aprender sobre o metabolismo", diz Scott Ensign, bioquímico da Universidade Estatal do Utah em Logan e autor de uma perspectiva que acompanha o artigo da revista Science. "Significa que há provavelmente outras vias para a assimilação do acetato."

Berg também tem a expectativa de que mais vias metabólicas sejam descobertas: "A diversidade da vida é muito superior ao que sabemos agora."

A investigação também poderá sofrer uma evolução. Ao analisar as enzimas que realizam o ciclo do metil-aspartato os autores encontraram semelhanças notórias com as identificadas em arqueobactérias, uma indicação de que a H. marismortui terá obtido os genes necessários à realização do ciclo por transferência lateral genética. Isto sugere que em vez de evoluir através de um longo processo de mutações ao acaso, a bactéria, pelo menos em parte, pediu 'emprestado' código genético e neste caso, a ligação é bastante clara segundo os investigadores.

"Não há muitos exemplos em que com maior ou menor certeza se possa dizer de que forma a via metabólica evoluiu. Neste caso parece bastante entusiasmante", diz Berg. "Esta via é uma espécie de maravilha."

 

 

Saber mais:

Fuchs Microbiology Lab

Arqueobactérias

 

 

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