Um experimento esclarece a origem da vida e apoia a existência de um “mundo tioéster” anterior aos seres vivos.

Como seu primeiro nome cristão sugere, o bioquímico belga Christian de Duve foi criado em uma família católica, batizado, educado pelos jesuítas e casado na Igreja, mas gradualmente perdeu a fé durante um processo racional que culminou em 1974, quando ganhou o Prêmio Nobel de Medicina pela descoberta dos lisossomos, organelas com funções digestivas dentro das células. Em 1991, de Duve propôs uma hipótese sobre a origem da vida sem a necessidade de um Deus: " o mundo tioéster ", um composto de carbono, oxigênio, hidrogênio e enxofre. Naquele planeta primordial, ainda desprovido de seres vivos, os tioésteres teriam fornecido a energia necessária para que os elementos químicos reagissem e formassem moléculas mais complexas, como o primeiro material genético, o RNA. Nesta quarta-feira, seis cientistas londrinos anunciaram que conseguiram desencadear em seu laboratório as reações que poderiam ter ocorrido naquele mundo tioéster. É “um grande avanço, talvez o mais significativo dos últimos tempos” na pesquisa sobre a origem da vida, de acordo com Kepa Ruiz Mirazo , biofísica e filósofa da Universidade do País Basco.

O Big Bang , a grande explosão que deu origem ao universo, ocorreu há cerca de 13,8 bilhões de anos. A Terra se formou há cerca de 4,5 bilhões de anos. E muito cedo , grandes massas de água interagiam com os minerais do planeta, formando moléculas cada vez mais complexas. O mesmo laboratório londrino, chefiado pelo químico Matthew Powner , já havia demonstrado em 2019 que, com ingredientes presentes na Terra há cerca de 4 bilhões de anos, como o sulfeto de hidrogênio (composto por hidrogênio e enxofre) e o ferricianeto (carbono, nitrogênio e ferro), era possível formar peptídeos, uma espécie de versão abreviada das proteínas, as moléculas responsáveis ​​pelas funções essenciais da vida.

O grupo de Powner na University College London deu um passo adiante. Todos os seres vivos possuem DNA, uma molécula que funciona como um livro de receitas, contendo receitas para a produção de proteínas, como a hemoglobina no sangue, o colágeno na cartilagem e os anticorpos que combatem patógenos. Outra molécula, o RNA, lê as informações do DNA e as transporta para a fábrica de proteínas, chamada ribossoma. Com essas instruções, a fábrica celular combina os 20 componentes proteicos, chamados aminoácidos, e gera a proteína necessária. A equipe de Powner conseguiu agora fazer com que os aminoácidos e o RNA se ligassem espontaneamente em seu laboratório, em água com pH neutro, nem ácido nem alcalino, sob condições semelhantes às encontradas em alguns cantos da Terra primitiva, há cerca de 4 bilhões de anos. Seus resultados foram publicados nesta quarta-feira na revista Nature , uma importante revista científica internacional.

“A vida depende da capacidade de sintetizar proteínas: elas são as moléculas funcionais essenciais para a vida. Compreender a origem da síntese proteica é fundamental para entender de onde vem a vida”, disse Powner em um comunicado. “Nosso estudo é um passo importante em direção a esse objetivo, mostrando como o RNA pode ter começado a controlar a síntese proteica.”

Powner nasceu há 44 anos no vale inglês de Wensleydale, cujo nome deriva de Woden's Ley , ou prado de Odin, um deus nórdico outrora idolatrado e agora ignorado. O bioquímico Christian de Duve, pai da teoria do mundo tioéster, refletiu sobre os deuses aos 94 anos, dois anos antes de sua morte. “A lógica do Deus criador é uma visão antropomórfica. Se eu vejo um objeto, alguém deve tê-lo feito. Eu vejo o universo, então deve haver um criador. Mas quem criou o Deus criador? Os teólogos respondem que Deus é incriado. Então, por que um criador seria necessário? Se eu admito a existência de um criador, inevitavelmente caio em uma boneca russa de criadores. O universo é incriado, ele existe”, declarou ele em uma entrevista publicada no semanário francês Le Point em 2011.

No novo estudo, o tioéster fornece a energia necessária para que os aminoácidos se ativem e se liguem ao RNA, uma molécula capaz de autorreplicação. A hipótese do mundo do RNA , proposta pelo biólogo americano Alexander Rich em 1962, postula que essa versátil molécula foi a primeira informação genética hereditária nos primeiros organismos vivos.

“Nosso estudo une duas teorias proeminentes sobre a origem da vida: o mundo do RNA, que propõe que o RNA autorreplicante é fundamental, e o mundo dos tioésteres, que vê os tioésteres como a fonte de energia para as primeiras formas de vida”, argumenta Powner. No ano passado, sua equipe conseguiu sintetizar a panteteína , um fragmento ativo da coenzima A, envolvida em uma infinidade de processos metabólicos essenciais para a obtenção de energia. Os pesquisadores realizaram a síntese em laboratório, em água à temperatura ambiente, a partir de cianeto de hidrogênio, provavelmente muito abundante na Terra primitiva. No novo estudo, os aminoácidos reagem com a panteteína.

O biofísico Kepa Ruiz Mirazo aplaude o novo estudo, do qual não participou. “Esta equipe de pesquisadores não só conseguiu a síntese de peptídeos com a participação de moléculas de RNA, de maneira análoga, mas muito mais simples, do que a das células vivas, como também conseguiu fazê-lo em condições aquosas neutras e usando uma forma de ativação energética altamente plausível para os primeiros passos da vida na Terra”, enfatiza. Na opinião de Ruiz Mirazo, “esta é uma bela demonstração da química dos sistemas prebióticos ”, a abordagem que postula que três fatores se combinaram nos primeiros seres vivos: a replicação, com informação hereditária; o metabolismo, com reações para utilizar a energia e a matéria disponíveis; e a compartimentalização , com encapsulamento que cria um ambiente protocelular. “Ainda há muitas peças a serem resolvidas no imenso quebra-cabeça da origem da vida em nosso planeta, mas a ciência encontrou um lugar muito importante para se encaixar”, comemora o pesquisador.