Mais de 60 espécies animais carregam enzimas capazes de digerir um plástico natural produzido por micróbios e essa habilidade pode existir há centenas de milhões de anos

Enzimas encontradas em nove filos animais revelam uma antiga rota para aproveitar reservas de carbono produzidas por micróbios

Whastapp Facebook Linkedin Twitter COMPARTILHAR A descoberta começou com um pequeno verme marinho que não possui boca nem intestino e depende de bactérias simbióticas para obter alimento. Ao investigar essa parceria, cientistas encontraram uma capacidade inesperada: animais conseguem quebrar PHAs naturais produzidos por micróbios como reservas de carbono e energia , habilidade que depois apareceu em dezenas de espécies distribuídas por ramos muito distantes da árvore evolutiva animal.

O protagonista inicial foi Olavius algarvensis , um oligoqueta marinho com cerca de dois centímetros que perdeu tanto o sistema digestivo quanto o excretor ao longo da evolução. Bactérias vivem logo abaixo de sua pele e fornecem nutrientes quando são digeridas pelas próprias células do verme.

Uma das bactérias dominantes acumula enormes quantidades de polihidroxialcanoatos, ou PHAs, que podem representar até 42% de suas reservas celulares de carbono. Os pesquisadores descobriram que O. algarvensis produz uma enzima chamada PHA depolimerase, capaz de quebrar esses polímeros e liberar moléculas menores utilizáveis pelo metabolismo.

A equipe produziu a enzima do verme em laboratório e a colocou em contato com diferentes PHAs microbianos. Análises químicas confirmaram a formação de monômeros de hidroxialcanoatos, pequenas moléculas que podem entrar em vias metabólicas conservadas e servir como fonte de carbono e energia.

Imagens de RNA mensageiro forneceram outra evidência importante. A enzima era produzida justamente na epiderme onde as bactérias simbióticas são digeridas, ligando localização, função e disponibilidade do polímero no mesmo sistema biológico.

Este vídeo explica como bactérias produzem PHAs e por que esses polímeros são considerados bioplásticos.

Depois do verme, os pesquisadores procuraram genes semelhantes em bancos de dados genômicos e identificaram 195 PHA depolimerases em 66 espécies animais distribuídas por nove filos. Entre os grupos representados estavam esponjas, moluscos, anelídeos, artrópodes, equinodermos e cordados.

A equipe também testou enzimas de organismos muito distantes entre si, incluindo uma esponja, uma minhoca e um colêmbolo. Todas conseguiram degradar PHB e outros PHAs examinados, demonstrando que as sequências encontradas nos genomas não eram apenas proteínas parecidas sem a função esperada.

Não necessariamente. O estudo demonstra que essas espécies possuem enzimas capazes de degradar PHAs microbianos, mas ainda não determina quanto cada animal utiliza esse recurso em seu ambiente natural. A importância nutricional provavelmente varia muito entre solos, sedimentos, ambientes aquáticos e diferentes dietas.

O estudo publicado na Nature Ecology & Evolution também identificou enzimas relacionadas em protistas. A distribuição extremamente ampla sugere que acessar reservas de carbono produzidas por micróbios pode ser uma estratégia ecológica muito mais antiga e comum do que se imaginava.

As enzimas aparecem em filos que se separaram muito cedo na evolução animal.