Uma descoberta incomum no mundo da microbiologia acaba de reconfigurar o que se sabia sobre os limites metabólicos das bactérias.
Pesquisadores do Instituto Leibniz DSMZ — Coleção Alemã de Microrganismos e Culturas Celulares — identificaram uma mixobactéria inteiramente nova, capaz de realizar fotossíntese. O feito era até então desconhecido para esse grupo de organismos.
A descoberta foi publicada nas revistas científicas Environmental Microbiology Reports e ISME Communications, consolidando o achado em dois periódicos de referência na área. O organismo recebeu o nome provisório de Candidatus Photomyxococcus marinus.
O novo organismo foi encontrado dentro da chamada ‘cianosfera’ — a comunidade microbiana que vive associada às cianobactérias filamentosas marinhas do gênero Coleofasciculus. Esse tipo de cianobactéria é o principal produtor primário de tapetes biológicos na zona entremarés e desempenha papel relevante na proteção costeira.
As mixobactérias são conhecidas por produzir metabólitos de interesse médico e biotecnológico e por se alimentar de outros microrganismos, literalmente caçando suas presas. O que torna o Candidatus Photomyxococcus marinus singular é que ele carrega, além desse arsenal predatório, o repertório genético completo necessário para capturar energia da luz solar.
Essa segunda estratégia de sobrevivência nunca havia sido demonstrada em nenhuma mixobactéria cultivada anteriormente. ‘Neste caso, a bactéria recém-descoberta também possui o repertório completo de genes necessários para realizar a fotossíntese. Em consonância com um estudo de metagenoma ambiental, esta é a primeira descoberta mundial de uma mixobactéria fototrófica que já está cultivada’, explicou Pia Marter, doutoranda no Instituto Leibniz DSMZ e primeira autora de ambas as publicações.
Para chegar a esse resultado, a equipe liderada pelo professor Jörn Petersen, do Departamento de Microrganismos do Instituto Leibniz DSMZ, analisou mais de 30 culturas do Coleofasciculus. Somente na cultura da cepa Coleofasciculus sp. WW12, os pesquisadores identificaram mais de 70 táxons diferentes de bactérias associadas, a maioria ainda sem descrição científica formal.
Os dados genômicos sugerem que mais de 60 novas espécies aguardam catalogação nesse consórcio microbiano. ‘Como nem sempre é fácil cultivar as bactérias associadas mais interessantes em cultura pura no laboratório, inicialmente tivemos de recorrer a métodos modernos de biologia molecular’, explicou o professor Petersen.
O sequenciamento de alto rendimento do gene 16S rRNA completo com a região ITS adjacente, seguido de metagenômica, foi a ferramenta decisiva para caracterizar esses consórcios complexos, conforme detalhado no portal Phys.org. A razão pela qual a bactéria desenvolveu essa segunda estratégia de produção de energia ainda é desconhecida e será investigada em estudos futuros.
Em paralelo, os pesquisadores tentarão cultivar o Candidatus Photomyxococcus marinus em cultura pura, o que permitirá análises mais detalhadas do organismo. Uma compreensão mais profunda dos benefícios dessa convivência microbiana também está entre os objetivos da próxima fase da pesquisa.
O professor Petersen destacou ainda o valor de longo prazo dessas coleções microbianas para a ciência. ‘Através das nossas investigações como parte do projeto de pesquisa baseado em coleções, pudemos demonstrar que somos capazes de cultivar de forma estável até mesmo os companheiros de quarto das cianobactérias por longos períodos. Assim, essas bactérias e sua flora associada representam uma espécie de cápsula do tempo em que o ecossistema original é preservado’, afirmou.
O Instituto Leibniz DSMZ disponibiliza o microbioma do Coleofasciculus a pesquisadores de todo o mundo como um consórcio. Algumas bactérias dessa comunidade já foram isoladas e são oferecidas como culturas puras, ampliando o acesso científico a esse reservatório de biodiversidade ainda pouco explorado.
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