Os tardígrados, ou ursos de água já sobreviveram ao vácuo do espaço e a altas doses de radiação e pressão. Mas estas criaturas microscópicas, que vivem na água, também podem sobreviver a ambientes secos num estado dormente durante uma década, “ressuscitando” quando são expostos à água.
Para realizar esse truque notável, os animais dependem das proteínas tardígradas específicas intrinsecamente desordenadas (TDP).
Quando há água ao redor, essas proteínas anti-desidratação são gelatinosas e não se formam em estruturas tridimensionais bem definidas como a maioria das proteínas conhecidas.
Mas quando os ursos de água começam a secar, estas proteínas se transformam num tipo de santuário de vidro, que forma um casulo ao redor de todos os materiais sensíveis à desidratação no animal, protegendo as criaturas de quaisquer danos.
“Quando o animal seca completamente, os TDPs vitrificam, transformando o fluido citoplasmático das células em vidro”, diz Thomas Boothby, autor principal do estudo, da Universidade da Carolina do Norte, nos EUA.
“Acreditamos que esta mistura vítrea aprisiona outras proteínas sensíveis à dessecação (o estado de extrema secura) e outras moléculas biológicas, bloqueando-as, impedindo-as fisicamente de se desdobrarem, se separarem ou se agregarem”, diz Boothby.
Boothby e os seus colegas descobriram as proteínas após a monitorização da atividade génica conforme os tardígrados secavam. Os especialistas observaram um pico na atividade de genes que acabava por formar as TDPs.
E quando os cientistas bloquearam a atividade desses genes, os tardígrados morreram após a desidratação, demonstrando que os genes eram vitais para sobreviver à dessecação.
Os especialistas descartaram uma suposição de longa data de que os tardígrados sobreviviam à desidratação graças a um açúcar especializado chamado trealose – que é conhecido por realizar esta tarefa em rãs arbóreas. Segundo Boothby, os tardigrados ou não produzem trealose ou produzem apenas pequenas quantidades.
No entanto, os cientistas ficaram surpreendidos ao descobrir que as proteínas protegem a sua carga viva da mesma forma que a trealose, formando um santuário de vidro.
Boothby diz que os resultados fornecem um novo exemplo de evolução convergente, em que a evolução surge com uma solução semelhante mais de uma vez.
“Alguns animais evoluíram para depender da trealose, enquanto que os tardigrados também desenvolveram a capacidade de vitrificar, mas usando um tipo completamente diferente de molécula – uma proteína”, diz ele.
“É surpreendente ver que a evolução encontrou várias maneiras bioquímicas de obter o mesmo tipo de mecanismo para resolver o problema da dessecação. Trealose em nematóides e camarões de salmoura, e aparentemente TDPs em tardígrados“, diz Ingemar Jönsson, da Universidade de Kristianstad, na Suécia.
A equipa está a investigar se outros organismos, como sementes de plantas, também dependem dessas proteínas para sobreviver à dessecação.
Boothby espera que esta descoberta possa ser traduzida em aplicações práticas, por exemplo, como uma forma de armazenar vacinas e produtos farmacêuticos à temperatura ambiente, desidratando-os em vez do arrefecimento constantemente.
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