NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter
Cientistas que realizam o estudo integram também um programa da NASA, com o objetivo de compreender como é que as proteínas se tornarem um catalisador da vida na Terra.
Uma equipa de cientistas da Universidade de Rutgers, nos Estados Unidos da América, focados em identificar as origens do metabolismo — um conjunto de reações químicas nucleares que primeiro alimentaram a vida na Terra — identificou parte de uma proteína que poderia fornecer aos cientistas pistas para detetar planetas prestes a produzir vida.
A investigação, publicada no Science Advances, tem implicações importantes na procura de vida extraterrestre, já que dá aos investigadores uma nova pista para iniciarem a sua pesquisa, disse Vikas Nanda, investigador do Centro para a Biotecnologia e Medicina Avançada da referida instituição.
Com base em estudos de laboratório, os cientistas da Rutgers dizem que um dos possíveis candidatos a terem iniciado a vida foi um simples peptídeo com dois átomos de níquel a que chamam “Nickelback” (não, não tem nada a ver com a banda), porque os átomos de azoto da espinha dorsal (backbone, em inglês) ligam dois átomos de níquel críticos. Um peptídeo é um constituinte de uma proteína composta por alguns blocos elementares de construção conhecidos como aminoácidos.
“Acreditamos que a mudança foi desencadeada por algumas pequenas proteínas precursoras que executaram passos chave numa reação metabólica antiga. E pensamos ter encontrado um destes ‘peptídeos pioneiros‘”, explicou Nanda.
Alguns dos cientistas que realizam o estudo integram igualmente um programa de Astrobiologia da NASA, com o objetivo de compreender como é que as proteínas evoluíram para se tornarem um catalisador da vida na Terra.
Ao longo deste processo, passaram em revista o universo com telescópios e sondas à procura de sinais de vida passada, presente ou emergente, os cientistas da NASA procuram “bioassinaturas” específicas conhecidas por originarem vida. Peptídeos como o encontrado podem tornar-se a mais recente bioassinatura utilizada pela NASA para detetar planetas à beira de produzir vida.
O químico original instigante, os investigadores defendem, teria de ser suficientemente simples para poder ser montado espontaneamente numa substância prebiótica. Mas teria de ser suficientemente ativo quimicamente para possuir o potencial de retirar energia do ambiente para impulsionar um processo bioquímico.
Para tal, os investigadores adotaram uma abordagem “reducionista“: Começaram por examinar as proteínas contemporâneas existentes conhecidas por estarem associadas a processos metabólicos. Sabendo que as proteínas eram demasiado complexas para terem surgido logo no início, a equipa reduziu-as à estrutura básica, descreve o Phys.
Após sequências de experiências, os investigadores concluíram que o melhor candidato era o agora Nickelback — o peptídeo é feito de 13 aminoácidos e liga dois iões de níquel.
O níquel, estimam os investigadores, era um metal abundante nos primeiros oceanos. Quando ligados ao peptídeo, os átomos de níquel tornam-se potentes catalisadores, atraindo prótons e electrões adicionais e produzindo gás hidrogénio. O hidrogénio, os investigadores raciocinaram, era também mais abundante nos primórdios da Terra e teria sido uma fonte crítica de energia para o metabolismo energético.
“Isto é importante porque, embora existam muitas teorias sobre as origens da vida, existem muito poucos testes laboratoriais efetivos destas ideias”, disse Nanda. “Este trabalho mostra que, não só as simples enzimas metabólicas proteicas são possíveis, mas que são muito estáveis e muito ativas, tornando-as um ponto de partida plausível para a vida”.
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