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Uma proteína desafia uma regra que comanda a biologia há 4 bilhões de anos. Para os pesquisadores, o achado pode ser apenas o começo de uma revolução.
Uma bactéria capaz de criar DNA do zero está intrigando a comunidade científica e colocando em discussão um dos princípios mais antigos da biologia. De acordo com um estudo publicado em abril na revista “Science”, pesquisadores identificaram uma proteína capaz de construir DNA sem copiar nada — algo que, até então, se acreditava ser impossível. A descoberta envolve mecanismos de defesa de bactérias contra vírus e já está sendo chamada de revolucionária por especialistas de instituições como Stanford e Harvard.
Para entender o tamanho do feito, vale lembrar de como o DNA funciona. Ele é como uma receita passada de geração em geração, sempre a partir da cópia de algo que já existia. Esse processo remonta a cerca de 4 bilhões de anos, até as formas de vida mais antigas da Terra. Ou seja, o DNA nunca surge sozinho. Pelo menos era isso que se imaginava.
A descoberta que pegou todo mundo de surpresa
A equipe do bioquímico Alex Gao, da Universidade Stanford, na Califórnia, e coautor do estudo, investigava como as bactérias se protegem de vírus quando esbarrou em algo totalmente inesperado. No meio da pesquisa, surgiu uma proteína chamada Drt3b, capaz de construir DNA sem ter nada para copiar.
Foi uma grande surpresa
A declaração foi dada por Gao à emissora alemã DW. Em vez de usar um molde, como acontece normalmente, a proteína utiliza a própria forma para encaixar os blocos de construção corretos. Inclusive, é justamente esse detalhe que está deixando os cientistas de cabelo em pé.
Como funciona esse mecanismo desconhecido
O sistema completo estudado pela equipe se chama DRT3 e atua em duas etapas. Para visualizar melhor, pense no DNA como um zíper formado por duas fitas que se encaixam uma na outra.
Em primeiro lugar, um dos lados é construído de uma forma já conhecida. Uma proteína chamada Drt3a usa um pequeno fragmento de material genético como molde para formar essa fita. Até aí, tudo dentro do esperado.
O problema começa no outro lado do zíper. É aí que entra a Drt3b, que precisa montar a segunda metade da estrutura. No entanto, ela faz isso sem nenhum molde para seguir. Partes específicas da própria proteína funcionam como guia e vão ligando os nucleotídeos, os blocos de construção do DNA, um a um, até a fita ficar completa.
Vale destacar que outras proteínas já tinham feito algo parecido antes, mas só em fragmentos curtos, como quem escreve uma única frase. A Drt3b, por outro lado, escreve um parágrafo inteiro. Ou seja, é a primeira proteína conhecida a produzir uma fita longa e específica de DNA usando apenas a própria estrutura como referência.
Por que isso é tão importante para a ciência
Os cientistas estudam o DNA desde a década de 1950. Enquanto isso, as bactérias estavam fazendo silenciosamente algo que ninguém imaginava ser possível. Não à toa, o entusiasmo é grande entre os pesquisadores.
A pesquisa é revolucionária
Quem afirmou isso foi Philip Kranzusch, bioquímico da Escola de Medicina de Harvard, que não participou do estudo. Além do impacto teórico, existe também um lado bem prático nisso tudo.
Se os cientistas conseguirem modificar a Drt3b para produzir outras sequências de DNA, ela poderia, no futuro, virar uma ferramenta para construir moléculas de DNA sob medida, sem precisar de molde. Por enquanto, no entanto, isso ainda não passa de uma possibilidade.
Ainda não sabemos se ela pode ser reprogramada ou modificada de forma útil
A ponderação é de Rafael Pinilla-Redondo, professor assistente da Seção de Microbiologia da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, em entrevista à DW.
O “dogma central da biologia” está em xeque?
A descoberta reacendeu o debate em torno do chamado dogma central da biologia. Essa é a ideia de que a informação genética flui do DNA para o RNA e, depois, para as proteínas, mas nunca no sentido contrário. Apesar do furor, Pinilla-Redondo prefere a cautela.
Eu não diria que o dogma central foi quebrado
Segundo o pesquisador, o estudo mostra uma proteína ajudando a construir uma sequência curta e repetitiva de DNA em um contexto muito específico. Não se trata de proteínas reescrevendo o código genético de modo geral.
A parte empolgante não é que as regras da biologia tenham desmoronado. É que a evolução encontrou uma maneira muito inesperada de construir uma molécula de DNA
Afinal, para que serve esse DNA?
Esse talvez seja o ponto mais curioso de toda a história: nem os próprios cientistas sabem ao certo o que esse DNA faz. A principal hipótese é que ele funcione como uma espécie de esponja molecular, absorvendo componentes essenciais do vírus invasor e neutralizando a ameaça.
Ainda assim, Alex Gao mantém os pés no chão sobre essa explicação.
Essa é atualmente nossa principal hipótese, mas estamos certamente abertos a modelos alternativos
Pinilla-Redondo concorda que o mecanismo está longe de ser totalmente compreendido. Para ele, ainda há muita coisa em aberto.
Esse DNA é uma isca, um sinal, uma estrutura de suporte ou uma molécula tóxica? Esse é o grande mistério. O campo da imunidade bacteriana está explodindo
Um universo ainda por explorar
A pesquisa sobre esses sistemas de defesa das bactérias está apenas começando. Vários grupos ao redor do mundo vêm fazendo descobertas parecidas de forma independente, o que sugere que muita coisa ainda está escondida na chamada “matéria escura” microbiana.
Isso aponta para um vasto reservatório de biologia ainda não caracterizada dentro da “matéria escura” microbiana, onde mecanismos fundamentais provavelmente permanecem desconhecidos
Para a equipe de Gao, a descoberta é menos um ponto final e mais um começo. As bactérias passaram bilhões de anos lutando contra vírus e desenvolvendo truques moleculares que só agora começam a ser desvendados.
E você, já imaginava que organismos tão pequenos guardavam segredos capazes de mexer com tudo o que a ciência sabia sobre a vida? Marca aquele amigo apaixonado por ciência e conta para a gente nos comentários o que achou dessa descoberta.
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