Encontrada em asteroide uma das quatro letras do RNA, molécula essencial para a vida

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Este asteroide é uma esfera negra com cerca de 900 metros de diâmetro que orbita entre Marte e a Terra a uma distância mínima de quase 100 mil km. Para os cientistas, é como uma cápsula do tempo que perambula intacta desde a origem do sistema solar, há 4,5 bilhões de anos. Sua composição revela como é o material mais antigo e básico com o qual todos os planetas foram formados posteriormente, incluindo a Terra.

Em dezembro de 2014, o Japão lançou a sonda Hayabusa 2, que se tornaria a primeira espaçonave humana capaz de visitar um asteroide, coletar amostras dele e enviá-las de volta à Terra. Sua antecessora, Hayabusa 1, já havia feito algo parecido, mas a quantidade de terra arrancada de seu asteroide , Itokawa, foi muito pequena. Chegando em Ryugu, o Hayabusa 2 não apenas coletou sujeira da superfície, mas também disparou projéteis contra Ryugu, expondo suas entranhas e coletando amostras de dentro.

Em dezembro de 2020, uma cápsula blindada sobreviveu à reentrada e caiu em um remoto local desértico no sul da Austrália. Foram as amostras enviadas pela Hayabusa 2. Algum tempo depois, os pesquisadores confirmaram que a espaçonave havia recuperado 5,4 gramas de asteroide. Era o material mais antigo e puro ao qual a humanidade teve acesso.

Os cientistas pegaram esse solo e o dissolveram em água muito quente em busca de moléculas orgânicas. Os resultados mais recentes, publicados hoje na Nature Communications , mostram que Ryugu contém uracil, uma das quatro letras genéticas das quais o RNA é feito. Acredita-se que essa molécula complementar ao DNA, embora mais simples, tenha sido a primeira forma de vida na Terra.

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Yasuhiro Oba, bioquímico da Universidade de Hokkaido e primeiro autor do estudo, explicou a EL PAÍS que "a presença de uracil em Ryugu é prova conclusiva de que esse composto está presente em material extraterrestre [que compõe asteroides e outros corpos]".

“Essa descoberta fortalece ainda mais a hipótese de que moléculas orgânicas presentes em meteoritos, asteróides e cometas contribuíram para a evolução pré-biótica da Terra primitiva e possivelmente para a origem da vida neste planeta”, diz ele.

A Terra se formou há 4,5 bilhões de anos a partir de poeira e rocha que se acumularam ao redor do Sol. O material não utilizado pelos planetas gigantes, como Júpiter e Saturno , foi deixado disponível para formar os quatro planetas rochosos: Marte, Vênus, Mercúrio e Terra. Há cerca de 4,1 bilhões de anos, uma jovem Terra sofreu intenso bombardeio de cometas e asteroides. Boa parte da água dos oceanos de hoje e também compostos orgânicos básicos podem ter chegado a bordo desses corpos.

As primeiras formas de vida, micróbios que já possuem a capacidade de se reproduzir, já estavam presentes há cerca de 3,7 bilhões de anos. Embora ninguém saiba como eles surgiram, é possível que o DNA e o RNA que os permitiram proliferar e evoluir se formaram em um ambiente com calor, água e aqueles blocos básicos de construção da vida possivelmente do espaço, como fontes hidrotermais no oceano chão .

Os cientistas também descobriram o ácido nicotínico, que ajuda os seres vivos a extrair energia dos nutrientes. Os cientistas japoneses associados à Hayabusa 2, da Agência Espacial Japonesa, também encontraram outros compostos orgânicos, como o ácido nicotínico, presente na vitamina B3. Em nosso planeta, essa molécula ajuda os seres vivos a extrair energia dos nutrientes, criar reservas de colesterol e gordura e formar e preservar o DNA.

É a primeira vez que o uracilo é encontrado em um asteroide, aponta Oba. Um dos resultados mais interessantes é que as amostras retiradas do interior do asteroide contêm mais uracil do que as da superfície, que são muito mais afetadas pela exposição à radiação e ao vácuo. Isso confirma a visão dos asteroides como "baús" que protegem o material intacto desde as origens do sistema solar.

Esta descoberta junta-se à de outras equipes, que já tinham encontrado uracilo em meteoritos, fragmentos de asteroides que sobrevivem à entrada na atmosfera da Terra e caem em sua superfície. O restante das “letras” que compõem o RNA e o DNA também foram encontradas em meteoritos: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T).

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Em estudos anteriores, a equipe de Hayabusa já havia divulgado que no Ryugu também existem aminoácidos, blocos de construção fundamentais para a formação de proteínas a partir das informações armazenadas no DNA. Os aminoácidos encontrados naquele corpo eram definitivamente estranhos, pois não estavam entre os 20 que os organismos terrestres usam para formar as proteínas que os mantêm vivos.

"Esta descoberta reforça ainda mais a hipótese de que as moléculas orgânicas presentes nos meteoritos possivelmente contribuíram para a origem da vida neste planeta."

É um feito científico e asséptico ter conseguido colher amostras a milhões de quilômetros da Terra, trazê-las de volta e analisá-las em vários laboratórios, tanto no Japão quanto nos Estados Unidos, sem que tenham sido contaminadas, problema que ocorre muitas vezes com meteoritos encontrados na superfície. Juli Peretó, especialista em biologia sintética da Universidade de Valência, destaca que é um estudo "tecnicamente muito bom". “O que isso nos mostra é que os asteróides mais antigos já contêm os tijolos e a argamassa da vida, embora ainda não sejam construções, como paredes”, exemplifica.

O uracilo encontrado em Ryugu é composto por quatro átomos de carbono, quatro de hidrogênio, dois de nitrogênio e dois de oxigênio (C4H4N202). Na natureza, esse uracil não anda sozinho, mas precisa estar associado a uma molécula de açúcar chamada ribose, que possui cinco carbonos, cinco oxigênios e dez hidrogênios, e também três moléculas de fosfato, com quatro hidrogênios, um fósforo e quatro oxigênios. E a tudo isto se acrescentariam outras letras de ARN, com tantos outros açúcares e compostos de fósforo associados, um nível de complexidade bioquímica nunca antes encontrado em asteroides, meteoritos ou cometas.

E, mesmo assim, estaríamos a anos-luz das dimensões dos seres vivos unicelulares mais simples que poderiam se assemelhar aos que surgiram na Terra há cerca de 4 bilhões de anos. “Um pequeno genoma de bactéria de vida livre pode chegar a um milhão de monômeros [letras do DNA], e o número total de átomos seria de cerca de 40 milhões”, explica Peretó. Segundo o especialista, aqui está o principal dilema da vida. Na Terra, bastam quatro letras genéticas para formar o DNA e apenas 20 aminoácidos para formar 200 milhões de proteínas diferentes que permitem que todos os seres vivos do planeta vivam.

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Uma grande diversidade de compostos básicos pôde ser formada no espaço, mas somente na Terra foi possível a enorme complexidade necessária para formar os seres vivos; primeiro, micróbios unicelulares, e, muito tempo depois, toda uma explosão de seres divididos em três grandes domínios: bactérias, archaea e eucariotos, o tipo de seres feitos com células complexas com um núcleo para armazenar seu DNA e que inclui humanos, animais, plantas e cogumelos. Outro grande mistério da evolução da vida é que o tamanho não importa: existem amebas cujo genoma é 100 vezes maior que o de um ser humano, embora ambos sejam construídos com variações e repetições das mesmas quatro letras genéticas.

Ester Lázaro, investigadora do Centro de Astrobiologia (CAB) de Madrid, acredita que estes novos testes "acrescentam e reforçam o que muitos de nós já tínhamos em mente", referindo-se ao facto de os blocos básicos da vida poderem chegar ao planeta através de asteroides e cometas. Marta Ruiz, pesquisadora de química prebiótica do CAB, explica: "Os compostos identificados são interessantes do ponto de vista da química prebiótica e das hipóteses de evolução química que tentam explicar o surgimento da vida na Terra a partir de uma coleção de amostras de moléculas orgânicas , originando-se de nosso próprio planeta ou viajando para ele transportados em meteoritos e asteroides, que foram capazes de se automontar, se auto-organizar e finalmente gerar as primeiras protocélulas”.

“Uracil”, destaca, “faz parte dos ácidos nucléicos atuais (RNA e DNA), os imidazóis, que também foram encontrados em Ryugu, poderiam atuar como catalisadores para a ativação de nucleotídeos e aminoácidos como agentes de condensação, e o ácido nicotínico faz parte do metabolismo celular atual fazendo parte de algumas coenzimas”.

Em setembro deste ano, outra cápsula hermética vinda do espaço passará pela atmosfera, abrirá seu paraquedas e aterrissará suavemente em algum lugar do deserto do estado americano de Utah. Será a primeira tentativa da NASA de emular o feito realizado pelo Japão. Se tudo correr bem, dentro do baú estarão as amostras de solo intocada de Bennu, um asteróide de 490 metros de diâmetro que caiu em uma órbita próxima à Terra pela atração gravitacional dos planetas gigantes.

O risco de uma colisão com a Terra é zero, pelo menos no próximo século, segundo a NASA, mas a agência enviou a missão OSIRIS-REx para lá, para coletar amostras. O japonês Oba fará parte da equipe que analisa esse material, determina sua idade e, quem sabe, encontra compostos orgânicos que vão esclarecer melhor como tudo começou.