Arqueas: terceira forma de vida produz energia verde há bilhões de anos

Em uma pesquisa publicada recentemente na revista Cell, uma equipe internacional de cientistas internacionais reformulou o que sabemos até agora sobre as arqueas, a chamada terceira forma de vida. Compostas por um grupo de microrganismos identificados na década de 1970, elas se distinguem das bactérias e dos eucariontes por suas características singularíssimas.

No estudo, os pesquisadores descobriram que pelo menos nove filos dessas arqueobatérias conseguem produzir gás hidrogênio, utilizando enzimas que antes se acreditava existirem apenas nas duas outras formas de vida. Isso significa que as arqueas já produziam energia verde antes mesmo de a humanidade existir.

Consideradas as mais complexas já caracterizadas até agora, essas enzimas são pequenas, mas poderosas o bastante para que esses microrganismos sobrevivessem durante bilhões de anos em alguns dos ambientes mais extremos do nosso planeta, onde o oxigênio é muito raro ou nem existe.

Como as arqueas podem produzir energia renovável?

Na natureza, os microrganismos produzem e liberam o hidrogênio (H2) por diversos motivos, desde a produção de energia até eliminar o excesso de elétrons produzidos durante a fermentação. As enzimas utilizadas nesse trabalho são chamadas de hidrogenases e, embora conhecida há décadas, só tiveram sua importância e singularidade compreendidas há oito anos.

Resumo gráfico do estudo

A partir daí, milhares de arqueas, antes escondidas em fontes termais, vulcões, fontes de águas profundas e outros ambientes hostis, passaram a ser conhecidas. No estudo, os autores analisaram inúmeros genomas desses seres unicelulares, à procura de enzimas produtoras de hidrogênio, e em seguida sintetizaram essas enzimas em laboratório.

Estudando as proteínas catalisadoras, os cientistas descobriram que algumas espécies de arqueas usam um tipo de enzima chamada [FeFe]-hydrogenase, que difere das hidrogenases tradicionais encontradas em bactérias e eucariontes. O que torna essas enzimas únicas é o fato de conterem ferro e ferro em seu centro ativo.

Quais as implicações do estudo para a biotecnologia?

O estudo profundo das arqueas pode inspirar biotecnólogos a produzir hidrogênio

Conforme o estudo, “essas descobertas revelam novas adaptações metabólicas de arqueas, catalisadores de H2 otimizados para o desenvolvimento biotecnológico e uma história evolutiva surpreendentemente entrelaçada entre as duas principais enzimas que metabolizam o hidrogênio”.

Colíder do estudo, o microbiologista Pok Man Leung, da Universidade Monash, na Austrália, afirma que, embora só recentemente tenhamos começado a pensar na utilização do hidrogênio como fonte de energia, as arqueas já fazem isso há bilhões de anos. Nesse sentido, podem inspirar os atuais biotecnólogos a produzir hidrogênio em escala industrial.

Para o primeiro autor do artigo, Chris Greening, professor na Monash, descobrir como as arqueas usam o hidrogênio pode ter potenciais aplicações para a transição para uma economia verde. Lembrando que os catalisadores biológicos podem ser eficientes e resilientes, o bioquímico pergunta: “Será que poderíamos usá-los para melhorar como utilizamos o hidrogênio?”.

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