Cientistas reconstroem enzima de 3,2 milhões de anos para estudar o processamento de nitrogênio primitivo

Cientistas reconstruíram sinteticamente uma enzima de 3,2 milhões de anos para compreender como os primeiros organismos processavam o nitrogênio, elemento vital para a sobrevivência de todas as formas de vida. O estudo, publicado na Nature Communications, utiliza a biologia sintética para reverter a história molecular de nitrogenases modernas, permitindo a análise de versões ancestrais dessas proteínas em laboratório.

A pesquisa integra o projeto MUSE, com financiamento da NASA e colaboração da Universidade de Wisconsin-Madison. A equipe desenvolveu uma biblioteca de genes de nitrogenases ancestrais e testou seu comportamento em cepas modificadas sob condições controladas. Durante o processo, pesquisadores da Universidade Estadual de Utah caracterizaram esses genes e mediram a fração isotópica do nitrogênio na biomassa celular das cepas projetadas.

A técnica oferece uma alternativa ao método tradicional de estudo da vida primitiva, que se baseia majoritariamente em fósseis e sinais preservados em rochas e minerais. Ao observar a atuação de proteínas de microrganismos antigos, torna-se possível explorar as condições da Terra primitiva e os mecanismos que viabilizaram a sobrevivência dos primeiros seres vivos em atmosferas e oceanos distintos dos atuais.

Os resultados possuem aplicações práticas contemporâneas e futuras. A compreensão do funcionamento dessas enzimas pode auxiliar no enfrentamento de crises agrícolas causadas por mudanças climáticas, especialmente em regiões com secas ou escassez de fertilizantes comerciais. Para a NASA, os dados fornecem subsídios para a busca de vida em outros planetas e para o desenvolvimento de métodos de cultivo de alimentos em missões espaciais ou em Marte.