Cientistas descobrem como microrganismos convertem CO2 em biomassa sem usar ATP

Pesquisadores das universidades de Potsdam e Marburg, na Alemanha, desvendaram os mecanismos pelos quais microrganismos litotróficos transformam dióxido de carbono (CO2) em biomassa com eficiência notável. O estudo foi publicado na revista Nature Communications.

O trabalho destaca o papel do complexo de membrana DAB2 no metabolismo energético desses organismos. Eles prosperam em ambientes extremos como regiões vulcânicas e profundezas oceânicas.

Esses microrganismos obtêm energia de fontes inorgânicas como compostos de enxofre, diferindo de plantas e cianobactérias por não dependerem da luz solar. O estudo concentrou-se na bactéria Halothiobacillus neapolitanus, que converte CO2 em bicarbonato (HCO3–) dentro de suas células utilizando o gradiente de concentração de prótons (H+), sem recorrer ao ATP.

O Dr. Jan Schuller, líder do grupo Emmy Noether na Universidade de Marburg, explicou que o complexo DAB2 aproveita esse gradiente de membrana para acumular bicarbonato nas células. Esse processo funciona como uma forma de armazenamento biológico de energia, permitindo que os microrganismos mantenham seu metabolismo sem gasto direto de ATP.

O Dr. Sven Stripp, chefe de um grupo de pesquisa Heisenberg no Instituto de Química da Universidade de Potsdam, detalhou que dados espectroscópicos permitiram teorizar como o gradiente de concentração na membrana celular catalisa a conversão de CO2 em bicarbonato. Essa conversão independente de ATP possibilita a construção de biomassa mesmo em ambientes hostis.

A descoberta amplia o conhecimento sobre os processos fundamentais da vida em condições extremas. Ela também abre caminho para tecnologias sustentáveis que imitem esses mecanismos para capturar e utilizar CO2, contribuindo para a mitigação das mudanças climáticas.

Os pesquisadores acreditam que entender a eficiência metabólica desses microrganismos pode inspirar soluções inovadoras no combate ao aquecimento global. O artigo completo, intitulado Structural basis of membrane potential coupled vectorial CO₂ hydration by the DAB2 complex in chemolithoautotrophs, pode ser acessado no portal phys.org.

A pesquisa representa um avanço significativo no campo da bioquímica e da sustentabilidade ambiental. O próximo passo dos cientistas é investigar como esses processos podem ser replicados em larga escala.

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