Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram reproduzir em laboratório um fenômeno chamado endossimbiose, que ocorre quando uma célula vive dentro de outra, criando uma relação simbiótica entre os organismos – etapa crucial da evolução da vida complexa.
Para entender como esses relacionamentos se estabelecem e se tornam estáveis, uma equipe de cientistas observou a interação entre um fungo e uma bactéria já presentes na natureza.
O fungo Rhizopus microsporus e a bactéria Mycetohabitans rhizoxinica mantêm uma relação simbiótica, na qual a bactéria produz veneno que ajuda o fungo a infectar plantas de arroz. Esse relacionamento é tão intrínseco que o fungo não consegue se reproduzir sem a bactéria. Então, os pesquisadores decidiram recriar essa simbiose no laboratório para estudar os primeiros passos dessa interação.
Fungo modifica genoma para se adaptar à bactéria
Um dos maiores desafios foi inserir as bactérias dentro das células do fungo, que têm uma parede celular rígida. Para isso, o grupo, liderado pelo microbiologista Gabriel Giger, usou uma tecnologia chamada FluidFM. Esse método consiste em aplicar pressão para forçar a bactéria a entrar na célula fúngica, o que exigiu bastante precisão. Apesar de dificuldades iniciais, o processo foi bem-sucedido e as bactérias começaram a se reproduzir dentro do fungo.
De acordo com o artigo que descreve a pesquisa, publicado na revista Nature, o que mais surpreendeu os cientistas foi que, após a injeção das bactérias, tanto o fungo quanto a bactéria se adaptaram rapidamente ao novo ambiente. “Nenhum desses organismos está envenenando um ao outro, e suas taxas de crescimento correspondem aproximadamente a esse espectro de viabilidade para ambos”, disse Giger à revista Quanta. “A bactéria sobreviveu, protegida e alimentada pelo fungo – e o fungo marcou um parceiro venenoso”.
Em poucas gerações, o fungo já havia modificado seu genoma para acomodar as bactérias. Esse fenômeno mostra como as células podem, de fato, evoluir rapidamente para formar uma parceria simbiótica estável.
Descoberta pode trazer avanços para a medicina
Essa descoberta pode trazer importantes implicações para a biotecnologia. Os pesquisadores acreditam que, no futuro, será possível criar células sintéticas, com as quais organismos diferentes possam colaborar de maneira vantajosa. Em vez de modificar genes diretamente, seria possível desenhar relações simbióticas, como bactérias que desempenham funções específicas dentro de células hospedeiras, podendo levar a novos avanços em áreas como medicina e biotecnologia ambiental.
Além disso, os cientistas aprenderam que, para a endossimbiose ser bem-sucedida, é necessário que ambos os organismos se adaptem ao novo ambiente. Essa adaptação mútua, que até então era pouco estudada, é essencial para que o relacionamento simbiótico seja estável a longo prazo. Esses insights podem ajudar a entender melhor como as simbioses evoluem na natureza e como elas podem ser replicadas em laboratório.
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Desafios no caminho da compreensão total da evolução da vida complexa
No entanto, apesar dos avanços, ainda existem muitos passos pela frente. A criação de relações simbióticas em laboratório envolve uma série de variáveis que precisam ser melhor compreendidas. A adaptação de organismos para ambientes específicos ainda é um campo que exige mais pesquisa e experimentação, especialmente quando se trata de organismos complexos como os mamíferos.
A pesquisa também pode abrir novas possibilidades para resolver problemas ambientais. Por exemplo, futuras descobertas podem levar à criação de plantas ou organismos capazes de limpar poluentes ou até mesmo produzir medicamentos. As aplicações práticas dessas simbioses laboratoriais ainda estão em desenvolvimento, mas o potencial de inovação é grande.
Por fim, os cientistas acreditam que a pesquisa sobre endossimbiose pode mudar a maneira como entendemos a biologia e a evolução da vida. Ao estudar como as células se adaptam e formam relações simbióticas, será possível desenvolver soluções biológicas para uma variedade de desafios, desde o tratamento de doenças até a criação de organismos mais sustentáveis.