Imagine um ser de um thriller de ficção científica: um organismo gigante do mar profundo capaz de sobreviver mais de cinco anos sem uma única refeição. No entanto, para o isópode supergigante, parente distante do comum rolinho de jardim, essa capacidade extrema de jejum é simplesmente uma estratégia cotidiana para sobreviver em um dos habitats mais carentes de alimento na Terra.
Cientistas chineses decifraram o mistério desses isópodes supergigantes. A resposta está em um gene ‘sequestrado’ de bactérias e reprogramado para funcionar como um sofisticado interruptor de economia de energia.
Uma pesquisa conjunta liderada pelo Instituto de Oceanologia da Academia Chinesa de Ciências (IOCAS), sediado em Qingdao, província de Shandong, em colaboração com a Universidade Chinesa de Hong Kong e a Universidade Politécnica do Noroeste em Xi’an, capital da província de Shaanxi, publicou suas descobertas na revista internacional Cell.
“Nosso trabalho não apenas decifra o mistério da tolerância ultra-longa ao jejum em isópodes do mar profundo, mas também fornece um paradigma importante para entender como a vida equilibra crescimento e sobrevivência em ambientes extremos”, afirmou Yuan Jianbo, pesquisador do IOCAS e primeiro autor do artigo científico.
O mar profundo é frio, escuro e quase completamente desprovido de nutrição confiável, tornando a sobrevivência a longo prazo uma façanha evolutiva notável. Para sobreviver no abismo, o isópode evoluiu uma estratégia dupla de ‘aumentar receita e reduzir despesas’. Primeiro, possui um estômago enorme que ocupa cerca de dois terços de seu corpo e funciona como um freezer profundo, permitindo-lhe se empanturrar quando há comida disponível e armazenar o estoque por meses ou até anos.
Segundo, mantém uma taxa metabólica basal excepcionalmente baixa, essencialmente colocando-se em modo permanente de economia de energia. Juntas, essas características transformam a alimentação oportunista em uma reserva de energia ultralonga.
A surpresa real veio quando a equipe descobriu que um gene-chave envolvido nessa desaceleração metabólica, nomeado ND1, não fazia originalmente parte do genoma do isópode. Em vez disso, o isópode ‘sequestrou’ o gene de uma bactéria simbiótica externa através de um processo chamado ‘transferência horizontal de genes’.
“Pense nisso como uma cópia e colagem biológica. Um animal pega DNA útil diretamente de um organismo completamente diferente”, explicou Yuan. Esse gene ‘roubado’ então passou por otimização epigenética, permitindo ao isópode ajustar seu uso de energia com precisão notável.
Para verificar a função do ND1, os pesquisadores inseriram o gene em peixes-zebra, nematoides e células humanas em laboratório. Em temperaturas normais, os receptores do gene queimavam energia mais rapidamente e se tornavam menos tolerantes ao jejum. No entanto, em condições frias que imitam o habitat do isópode no mar profundo, o ND1 inverteu seu papel: suprimiu o metabolismo energético, reduziu a atividade mitocondrial e aumentou a resistência ao jejum em peixes-zebra por um impressionante 37%.
Essa mudança dependente da temperatura resolve o chamado ‘paradoxo energético’ – como um animal gigante com altas demandas energéticas pode sobreviver onde a comida é extremamente escassa? O ND1 atua como um termostato metabólico, ajustando a queima de energia em resposta às condições ambientais. Fornece uma solução elegante para o dilema entre tamanho corporal e escassez de alimentos, segundo Yuan.
A descoberta de como o isópode do mar profundo equilibra seu grande tamanho corporal com uma taxa metabólica ultra-baixa, e do gene regulador ND1 que possibilita esse equilíbrio, pode ter valor para vários campos aplicados, de acordo com os pesquisadores. Aplicações futuras possíveis incluem pesquisas sobre longevidade, tratamento da obesidade e criação em aquicultura, onde o entendimento da gestão eficiente de energia pode inspirar novas abordagens à saúde e produção de alimentos, disse Yuan.
Esta imagem simulada mostra isópodes do mar profundo e seu ambiente de vida. (Instituto de Oceanologia da Academia Chinesa de Ciências/Divulgação via Xinhua)
As descobertas dos cientistas chineses, conforme revelou a agência Xinhua, podem abrir caminhos para avanços em várias áreas da ciência e tecnologia.
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