Descoberta inovadora: Comunicação entre cianobactérias marinhas por meio de nanotubos de membrana
Um estudo recente revela que as cianobactérias marítimas possuem capacidade de comunicação. Em 06/06/2024, Maria del Carmen Muñoz, pesquisadora da Universidade de Córdoba, estava examinando as vesículas de cianobactérias marítimas através de um microscópio eletrônico. Por acaso, ela descobriu algo que não esperava: estruturas que, embora já tivessem sido observadas em outras bactérias anos atrás, nunca haviam sido encontradas nesse tipo de organismo vivo. As cianobactérias são responsáveis por mais da metade da produção de oxigênio na Terra. A partir desse achado, iniciou-se um estudo extenso conduzido por uma equipe multidisciplinar. As descobertas foram recentemente divulgadas na revista Science Advances.
Essas estruturas incomuns são conhecidas como nanotubos de membrana e, de acordo com a pesquisa, esses pequenos tubos permitem que os seres vivos troquem material, criando uma ponte de comunicação, similar a uma mangueira, que conecta células próximas e possibilita a transferência de substâncias entre diferentes cianobactérias. Foi comprovado pela primeira vez que houve um contato físico direto entre esses organismos desde que foram descobertos. O pesquisador José Manuel Garcia afirmou que essa descoberta tem implicações enormes e fortalece a ideia de que precisamos mudar nossa perspectiva sobre as cianobactérias.
Desafiando a crença de que esses seres operam de forma independente, a pesquisa sugere que eles possam agir como uma rede, interagindo entre si. Isso é de extrema importância, considerando que esses organismos são os mais abundantes na fotossíntese em nosso planeta, desempenhando um papel fundamental como “pulmão” dos oceanos e sendo essenciais para a sustentação da vida como a conhecemos. Nos últimos anos, a pesquisa, liderada pela principal pesquisadora Maria del Carmen Muñoz, envolveu um grupo diversificado de especialistas, incluindo os departamentos de Bioquímica, Biologia Molecular e Biologia Celular da UCO.
O Instituto Maimonides de Pesquisa Biomédica (Córdoba), o Instituto Universitário de Pesquisa Marinha da Universidade de Cádiz, o Instituto de Bioquímica Vegetal e Fotossíntese (Sevilha) e a cientista marinha Sallie W. Chisholm são instituições importantes na área de pesquisa biomédica, estudos marinhos e bioquímica vegetal na região da Andaluzia, membro do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e descobridora do gênero de cianobactérias Prochlorococcus, uniram forças para estudar os nanotubos em bactérias. Depois de revisar a literatura disponível sobre o assunto, a equipe realizou vários experimentos em laboratório, incluindo o uso de proteínas fluorescentes e sua observação por microscopia de fluorescência, e o uso de microscopia eletrônica para caracterizar essas estruturas. A partir desses testes, foi possível confirmar que ocorre uma transferência de material do interior de uma célula para outra.
Além disso, de acordo com a explicação de Elisa Angulo, uma estudante de doutorado e primeira autora do estudo, foi constatado que a transferência de substâncias ocorre não somente entre cianobactérias da mesma linhagem, mas também entre aquelas de linhagens diferentes. Isso foi observado tanto em laboratório quanto em amostras naturais do oceano. Como é comum na ciência, essas descobertas levantam novas questões: essa transferência de moléculas é um mecanismo de ajuda ou uma estratégia competitiva para a sobrevivência? Quais outras substâncias poderiam ser trocadas além de proteínas? Existe alguma relação entre esse mecanismo e a disponibilidade de alimentos no ambiente?
A pesquisadora da Universidade de Cordoba, Elisa Angulo, já iniciou sua investigação para responder à última questão e recentemente concluiu uma expedição marítima na qual ela examinou o comportamento desses organismos em áreas oligotróficas do Pacífico, regiões com baixa quantidade de nutrientes. Será necessário aguardar nos próximos meses para continuarmos a adquirir conhecimentos sobre essas bactérias marinhas, seres vivos que desenvolveram a fotossíntese e que, com mais de 3,5 bilhões de anos, representam uma das formas de vida mais antigas conhecidas. Portanto, seu estudo é de extrema importância não apenas para os ecossistemas, mas também para compreender processos essenciais no vasto campo da Biologia.
