Entidades biológicas misteriosas encontradas no microbioma humano desafiam a taxonomia da vida

Entidades biológicas misteriosas encontradas no microbioma humano desafiam a taxonomia da vida. Uma pesquisa recente publicada na revista Cell em 2024 revelou a existência de uma classe nova de entidades biológicas chamadas de 'obeliscos'. Essas entidades são moléculas de RNA redondas, menores do que vírus, encontradas no microbioma da boca e do intestino humano. Os obeliscos codificam proteínas desconhecidas anteriormente, desafiando a fronteira entre seres vivos e não vivos. Essa descoberta tem o potencial de mudar a compreensão da vida e pode ter implicações para a saúde humana.. Introdução: A fronteira da vida se torna cada vez mais nebulosa Durante séculos, os cientistas tentaram definir com precisão o que é considerado 'vida'. A taxonomia clássica divide o mundo em três domínios: Bacteria, Archaea e Eukarya. Vírus, embora não sejam considerados vivos em sua totalidade, são frequentemente colocados na fronteira dessa definição. Agora, uma descoberta inesperada está tornando essa fronteira cada vez mais nebulosa. Uma equipe de pesquisadores internacionais liderados pelo Dr. Ivan Zheludev da Universidade de Stanford descobriu uma classe nova de entidades biológicas chamadas de 'obeliscos'. Essas entidades não são vírus, não são bactérias e não são qualquer forma de vida celular conhecida. Elas são moléculas de RNA redondas extremamente pequenas, mas têm a capacidade de codificar proteínas desconhecidas anteriormente. Metodologia da pesquisa: Caçando RNA misterioso em grandes bancos de dados Essa pesquisa publicada na revista Cell utiliza uma abordagem bioinformática avançada. Os pesquisadores analisaram mais de 5,4 milhões de conjuntos de dados de metagenômica coletados de várias fontes, incluindo o Projeto Human Microbiome e outros bancos de dados. Eles desenvolveram um algoritmo especial para procurar sequências de RNA redondas desconhecidas. Resultado disso, eles encontraram cerca de 30.000 tipos diferentes de obeliscos, espalhados em amostras de boca e intestino humano. O que é interessante é que esses obeliscos não foram detectados em amostras de outras partes do corpo, como a pele ou os pulmões, o que sugere que eles podem ter uma relação especial com o microbioma do trato digestivo. Características únicas dos obeliscos: Menos do que vírus, mais estranho do que viroides Os obeliscos têm algumas características que os distinguem de outras entidades biológicas. Primeiramente, sua pequena tamanho, com uma sequência de RNA de cerca de 1.000 nucleotídeos, muito menor do que os vírus, que geralmente têm dezenas de milhares de nucleotídeos. Segundo, sua estrutura é de RNA redondo, semelhante aos viroides, mas os viroides não codificam proteínas. Os obeliscos, por outro lado, codificam uma ou duas proteínas chamadas 'obulina'. As proteínas obulina não têm semelhança com nenhuma proteína conhecida nos bancos de dados, o que sugere que elas podem ter uma função biológica única. Terceiro, os obeliscos não têm cápsula ou envoltório proteico como os vírus, e eles não podem se reproduzir de forma independente. Em vez disso, eles dependem de células hospedeiras, provavelmente bactérias específicas no microbioma, para se replicar. Implicações para a taxonomia e a definição da vida A descoberta dos obeliscos desafia a taxonomia biológica existente. Se os vírus são considerados 'seres vivos' mais simples, os obeliscos são ainda mais simples. Eles estão na fronteira entre moléculas genéticas complexas e organismos vivos. Os pesquisadores evitam chamar de 'forma de vida' por causa da falta de metabolismo independente. No entanto, a capacidade de codificar proteínas e depender de hospedeiros para a replicação torna difícil classificá-los. O Dr. Zheludev declarou em uma entrevista com a Nature News que 'os obeliscos podem representar uma transição evolutiva entre moléculas de RNA simples e vírus reais'. Isso abre questões sobre a origem da vida e como os primeiros vírus podem ter surgido. Consequências para a saúde humana: São os obeliscos patógenos ou comensais? Até o momento, não há evidências diretas de que os obeliscos causem doenças humanas. No entanto, sua presença ampla no microbioma da boca e do intestino levanta questões sobre seu papel na saúde. Estudos iniciais encontraram que os obeliscos são mais comuns em indivíduos com doenças periodontais doenças da gengiva do que em indivíduos saudáveis. Isso pode sugerir que os obeliscos podem ser um marcador biológico para certas doenças ou que eles podem desempenhar um papel na patogênese dessas doenças. Os pesquisadores agora estão investigando a interação entre os obeliscos e as bactérias hospedeiras, bem como a potencial influência sobre o sistema imunológico humano. Desafios e direções futuras da pesquisa Embora a descoberta dos obeliscos seja um grande sucesso, ainda há muito a ser descoberto. Um dos principais desafios é cultivar os obeliscos em laboratório. Como eles dependem de bactérias hospedeiras específicas, os pesquisadores precisam identificar essas bactérias hospedeiras antes de poder cultivar os obeliscos. Além disso, a função das proteínas obulina ainda é um mistério. Elas ajudam os obeliscos a se replicar ou manipulam as células hospedeiras para seus próprios fins? Pesquisas adicionais usando técnicas de microscopia crioeletrônica e biologia molecular são necessárias para responder a essas perguntas. A equipe de pesquisadores também planeja procurar obeliscos no microbioma de outros animais, incluindo animais de fazenda e animais selvagens, para entender melhor sua distribuição evolutiva. Conclusão: Uma nova era na microbiologia A descoberta dos obeliscos abre uma nova página na microbiologia e na biologia evolutiva. Ela nos lembra que o mundo microbiano ainda está repleto de surpresas e que a definição da vida pode precisar ser reavaliada. Com o avanço da tecnologia de sequenciamento e bioinformática, podemos esperar encontrar mais entidades estranhas como os obeliscos no futuro. Para o público em geral, essa descoberta destaca a complexidade do ecossistema dentro do nosso próprio corpo. Embora os obeliscos possam não ter um impacto direto na vida cotidiana, uma compreensão mais profunda do microbioma humano pode levar a novas terapias para doenças crônicas como a doença inflamatória intestinal e a obesidade. A ciência continua a nos surpreender, e os obeliscos são um exemplo de que o mundo biológico ainda esconde muitos segredos à espera de serem descobertos.