Bactéria que come arsênico e a vida fora da Terra

O Estado de São Paulo OnLine, 02 de dezembro de 2010 | 15h 19

Bactéria que come arsênico abre nova perspectiva para vida fora da Terra

Carlos Orsi

Sinais de que uma bactéria é capaz de substituir o nutriente essencial fósforo por arsênico - um elemento tóxico para a maioria das formas de vida conhecidas - expande o horizonte para a busca de vida fora da Terra, anunciam os cientistas que assinam pesquisa descrita no serviço online da revista Science, o Science Express.
Todas as formas de vida conhecidas até hoje - plantas, animais e micro-organismos - dependem de seis elementos químicos para construir as moléculas que compõem seus corpos: oxigênio, hidrogênio, carbono, fósforo, enxofre e nitrogênio. A bactéria descoberta pela equipe de cientistas liderada por  Felisa Wolfe-Simon, da Pesquisa Geológica dos Estados Unidos, seria a primeira exceção conhecida à regra.
Não se trata de uma exceção trivial: o fósforo faz parte da estrutura do DNA e é um componente do ATP, a molécula usada para transportar energia no metabolismo celular.
Batizado de GFAJ-1, o novo organismo foi encontrado em sedimentos do Lago Mono, da Califórnia. O lago é extremamente salgado e conta com níveis elevados de arsênico, um elemento que fica logo abaixo do fósforo na Tabela Periódica.
"A vida como a conhecemos requer alguns elementos químicos em particular e exclui outros", disse, em nota divulgada pela Universidade Estadual do Arizona, um dos coautores do estudo,  Ariel Anbar. "Mas seriam essas as únicas opções? Como a vida poderia ser diferente?"
Um dos princípios da busca por vida em outros planetas, acrescenta Anbar, é que os cientistas devem "seguir os elementos". "O estudo mostra que temos de pensar melhor em que elementos seguir", acredita.
A ideia de que arsênico poderia substituir fósforo já havia sido apresentada por Felisa, Anbar e por Paul Davies - que também assina o artigo na Science Express - em trabalho publicado em 2009 no International Journal of Astrobiology.
"Nós não apenas sugerimos que sistemas bioquímicos análogos aos conhecidos hoje poderiam usar arseniato (composto de arsênico e oxigênio) no papel equivalente do fosfato", diz Felisa. "Mas também que esses organismos poderiam ter evoluído na Terra antiga e persistir em ambientes incomuns até hoje".
A pesquisa foi feita em parceria com a Nasa. O anúncio de que a Science desta semana traria um artigo patrocinado pela agência espacial sobre astrobiologia - a ciência que explora as possibilidades de vida fora da Terra - causou uma onda de boatos na internet, sobre a possível descoberta de alienígenas.

A descoberta

Depois de recolher lama do fundo do Lago Mono - que é três vezes mais salgado do que o oceano - os pesquisadores passaram a cultivar, em laboratório, os micróbios extraídos dali, usando uma dieta onde entravam doses crescentes de arsênico.
A taxa de arsênico em relação a fósforo no meio de cultura foi sendo ampliada paulatinamente, com a transferência de populações de bactérias para meios cada vez mais pobres no elemento tradicional da vida e cada vez mais ricas no material tóxico, até um ponto onde qualquer bactéria que ainda estivesse produzindo DNA, ATP e outras moléculas que dependem de fósforo fosse forçada a usar arsênico no lugar - ou morrer.
Quando o microscópio revelou que havia micróbios vivos mesmo no meio de cultura mais concentrado, uma série de análises delicadas foi realizada para determinar se o arsênico estava mesmo sendo utilizado como "material de construção" pelas bactérias.
Os testes revelaram que o arsênico estava realmente dentro das células. Depois, com o uso de material radiativo baseado em arsênico, os cientistas conseguiram encontrar sinais do elemento em fragmentos de moléculas de proteína, gordura e material genético.
Aprofundando a análise, a equipe determinou a presença de arsênico no DNA purificado das bactérias. Testes com raios X de alta intensidade indicaram que o arsênico presente ali estaria cumprindo uma função química, dentro da molécula de DNA, análoga à do fósforo.
Davies, um físico que vem se especializando na questão da busca por vida extraterrestre, acredita que o micróbio GFAJ-1 é apenas "a ponta do iceberg". "Isso tem o potencial de abrir um novo domínio na microbiologia", disse ele, também por meio de nota. Felisa acrescenta: "Se uma coisa na Terra pode fazer algo tão inesperado, o que mais a vida pode fazer que não vimos ainda?"
Outros cientistas, no entanto, preferem manter cautela e esperar por mais provas de que a bactéria faz tudo o que seus descobridores alegam. Ouvido pela revista Science, o microbiólogo Robert Gunsalus, da Universidade da Califórnia, afirma que "ainda há muito a fazer antes de pôr esse micróbio no mapa da biologia".