A vida pode não ter começado com o código genético do DNA

Você sabia que os raios solares afetam o RNA, e não o DNA?
[Imagem: AI-generated/Joanna Masel]

Reescrevendo a história do código genético

Você leu há poucos dias sobre a descoberta de que a evolução não é cega e nem aleatória, que há uma "previsão" na evolução? Pois agora cientistas descobriram aspectos totalmente novos sobre a origem do código genético, e estão afirmando que a história dos registros em nosso DNA pode precisar ser reescrita.

Apesar de uma diversidade excepcional, quase todas as formas de vida na Terra - das bactérias às baleias azuis - compartilham o mesmo sistema de código genético, com "instruções" impressas em pares de base nas moléculas de DNA.

Mas como e quando esse código genético surgiu pela primeira vez nos seres vivos tem sido objeto de muita controvérsia científica.

Adotando uma nova abordagem para esse problema antigo, Sawsan Wehbi e colegas da Universidade do Arizona (EUA) descobriram agora fortes evidências de que a versão clássica - a mais aceita pelos cientistas - de como o código genético universal evoluiu precisa ser revisada.

"O código genético é uma coisa incrível, na qual uma sequência de DNA ou RNA contendo sequências de quatro nucleotídeos é traduzida em sequências de proteínas usando 20 aminoácidos diferentes," contextualiza a professora Joanna Masel. "É um processo assustadoramente complicado, e nosso código é surpreendentemente bom. É quase ótimo para um monte de coisas, e deve ter evoluído em estágios."

E é aí que surge o problema: Os novos dados indicam que a ordem em que os aminoácidos - os blocos de construção do código genético - foram recrutados está em desacordo com o que é amplamente considerado o consenso da evolução do código genético.

Misteriosos nós de DNA estão espalhados em pontos essenciais do genoma humano.
[Imagem: Cristian David Peña Martinez et al. - 10.1038/s44318-024-00210-5]

Experimentos falhos

O estudo revelou que a vida primitiva preferia moléculas de aminoácidos menores, em vez de maiores e mais complexas, que foram adicionadas mais tarde. Além disso, aminoácidos que se ligam a metais se juntaram muito antes do que se pensava anteriormente. Finalmente, a equipe descobriu que o código genético de hoje provavelmente veio depois de outros códigos que já foram extintos.

Os pesquisadores argumentam que a compreensão atual de como o código genético evoluiu é falha porque se baseia em experimentos de laboratório, e não em evidências evolutivas, e esses experimentos podem ser enganosos ou mal projetados.

Por exemplo, um dos pilares das visões convencionais da evolução do código genético veio do famoso experimento Urey-Miller, feito em 1952, que tentou simular as condições na Terra primitiva que provavelmente testemunharam a origem da vida.

Embora tenha sido valioso ao demonstrar que a matéria não viva pode dar origem aos blocos de construção da vida, incluindo aminoácidos, por meio de reações químicas simples, as implicações do experimento foram questionadas. Por exemplo, ele não produziu nenhum aminoácido contendo enxofre, apesar de esse elemento ser abundante na Terra primitiva. Como resultado, passou-se a acreditar que os aminoácidos sulfúricos teriam se juntado ao código genético muito mais tarde. No entanto, esse resultado não é surpreendente simplesmente porque o enxofre não entrou na lista de ingredientes usados naquele experimento.

Teoria da evolução desafiada: Mutações no DNA não são aleatórias.
[Imagem: Pixabay]

Ancestral comum universal

A equipe usou ainda um novo método para analisar sequências amino na árvore da vida, voltando até o último ancestral comum universal, ou LUCA (Last Universal Common Ancestor)), uma população hipotética de organismos que teria vivido há cerca de 4 bilhões de anos e representa o ancestral compartilhado de toda a vida na Terra hoje.

Ao contrário de estudos anteriores, que usaram sequências de proteínas de comprimento total, a equipe se concentrou em domínios de proteínas, trechos mais curtos de aminoácidos. "Se você pensar na proteína como um carro, um domínio é como uma roda. É uma peça que pode ser usada em muitos carros diferentes, e as rodas existem há muito mais tempo do que os carros," comparou Wehbi.

A equipe identificou mais de 400 famílias de sequências que datam do LUCA. Mais de 100 delas se originaram ainda mais cedo e já tinham se diversificado antes de LUCA. Essas acabaram contendo mais aminoácidos com estruturas de anel aromático, como triptofano e tirosina, apesar desses aminoácidos serem adições tardias ao nosso código.

"Isso dá dicas sobre outros códigos genéticos que vieram antes do nosso, e que desde então desapareceram no abismo do tempo geológico," propõe Masel. "A vida primitiva parece ter gostado de anéis."