Brasileiras descobrem nova espécie de organismo em vulcão na Antártida que pode ajudar em pesquisas sobre vida fora da Terra

Pesquisadoras brasileiras descobrem nova espécie de microrganismo em vulcão ativo na Antártida Arquivo pessoal/Amanda Bendia e outros autores/Academia Brasil...

Pesquisadoras brasileiras descobrem nova espécie de microrganismo em vulcão ativo na Antártida Arquivo pessoal/Amanda Bendia e outros autores/Academia Brasileira de Ciências Um grupo de pesquisadoras do Instituto Oceanográfico (IO) da Universidade de São Paulo (USP) descobriu uma nova espécie de arqueia (microrganismo unicelular sem núcleo celular) na fissura de um vulcão ativo na Antártida, num ambiente com temperaturas próximas de 100°C cercado por gelo e neve. A descoberta foi feita a partir da análise genética de amostras coletadas na Ilha Deception, uma das regiões vulcânicas mais ativas do continente. O microrganismo foi batizado de Pyroantarcticum pellizari, em homenagem à microbiologista Vivian Pellizari, pioneira no Brasil em estudos sobre organismos que vivem em condições extremas. Além de revelar uma nova espécie, o estudo ajuda cientistas a entender como formas de vida conseguem sobreviver em ambientes considerados hostis, o que pode contribuir para pesquisas sobre mudanças climáticas, biotecnologia e até astrobiologia, área que investiga, entre outras coisas, a possibilidade de vida fora da Terra. As amostras foram obtidas em 2014 durante uma expedição do Programa Antártico Brasileiro, realizada a bordo do Navio Polar Almirante Maximiano. Na época, a professora Amanda Bendia, hoje docente do instituto, ainda era doutoranda e participava da missão científica. Desde então, o material permaneceu armazenado e, recentemente, passou por uma nova rodada de análises genéticas, quando as pesquisadoras perceberam que estavam diante de um organismo desconhecido pela ciência. Participaram do estudo Amanda Bendia, Ana Carolina Butarelli, doutoranda em microbiologia pelo Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, e Francielli Vilela Peres, pós-doutoranda em Oceanografia Biológica no IO. A nova espécie já foi submetida ao sistema internacional de nomenclatura de arqueias e bactérias e oficialmente reconhecida pela comunidade científica. Agora, as pesquisadoras pretendem retornar à Ilha Deception para realizar novas coletas e tentar cultivar o microrganismo em laboratório, o que pode permitir estudos ainda mais detalhados sobre o funcionamento da espécie. Local onde o material foi encontrado Amanda Bendia e outros autores/Academia Brasileira de Ciências O que são arqueias? As arqueias pertencem ao domínio Archaea, grupo de microrganismos unicelulares sem núcleo celular. Embora sejam parecidas visualmente com bactérias, possuem diferenças genéticas e bioquímicas profundas. Segundo as pesquisadoras, as arqueias ainda são relativamente pouco conhecidas pela ciência. A classificação moderna desses organismos só foi consolidada nos anos 1990, o que faz com que novas descobertas ainda sejam frequentes. Atualmente, os seres vivos são divididos em três grandes domínios: Bacteria; Archaea; Eukarya, grupo que inclui animais, plantas, fungos e algas. “A todo tempo estamos descobrindo algo novo sobre as arqueias”, afirmou Ana Carolina Butarelli. Condições extremas O local onde a nova espécie foi encontrada chamou atenção das cientistas pelas condições consideradas extremas. Até então, organismos da família Pyrodictiaceae eram encontrados principalmente em fontes hidrotermais do oceano profundo, onde a água supera os 400°C e a pressão atmosférica é muito elevada. Já a nova arqueia vive em uma fissura de superfície, sob condições ambientais diferentes das observadas no fundo do mar. Esse contraste levou as pesquisadoras a investigar quais mecanismos permitem que o organismo sobreviva a mudanças bruscas de temperatura e a ambientes extremos. Expedição realizada em 2014 no Navio Polar Almirante Maximiano Arquivo pessoal Como a descoberta foi feita As cientistas utilizaram uma técnica chamada montagem de MAGs, sigla em inglês para “metagenome-assembled genomes”. O método permite reconstruir o genoma de organismos a partir do material genético presente em amostras ambientais, sem necessidade de cultivar o microrganismo em laboratório, algo considerado difícil no caso de seres que sobrevivem em temperaturas acima de 60°C. Segundo Ana Carolina Butarelli, o trabalho envolveu uma enorme quantidade de dados genéticos. “Cada organismo presente na amostra tem um genoma, e muitas vezes temos milhões de microrganismos no material. Então, imagine ter que segmentar e sequenciar o DNA para reconstruir o genoma desses seres”, explicou. As pesquisadoras levaram cerca de um ano para recuperar o DNA da amostra coletada. O que o DNA revelou A análise genética mostrou que a Pyroantarcticum pellizari possui mecanismos que ajudam na sobrevivência em condições extremas. Entre eles está a presença da chamada girase reversa, proteína que impede que o DNA se desfaça em temperaturas muito altas. As cientistas afirmam que essas informações ajudam a entender como a vida pode prosperar em ambientes extremos e podem abrir caminho para pesquisas em áreas como bioprospecção microbiana e astrobiologia. “Quando acessamos o genoma, temos acesso a uma foto do material genético, só que não sabemos se aquele organismo está realmente transcrevendo e traduzindo aquele material para produzir uma proteína. Porém, nós podemos inferir que ele tem essa habilidade, já que aquele gene está dentro do seu genoma”, disse Ana Carolina. Desafios da pesquisa Além das dificuldades logísticas de trabalhar na Antártida, as pesquisadoras destacaram os obstáculos científicos envolvidos no estudo de organismos pouco conhecidos. Segundo Francielli Peres, a escassez de trabalhos anteriores sobre esse tipo de microrganismo dificultou a comparação de dados e a interpretação dos resultados. A equipe também precisou lidar com análises laboratoriais e computacionais complexas, que demandaram grande infraestrutura da universidade. “Apesar de parecer muito glamuroso, legal e incrível nosso trabalho, também existe a parte complexa de ser cientista. Estudar um organismo que ninguém conhece é um enorme desafio”, afirmou Ana Carolina. Pesquisa da USP testa tecnologia capaz de ajudar no combate aos vírus da gripe e covid-19