Uma nova pesquisa da Universidade de Notre Dame, publicada na revista Nature Communications, sugere que a vida primordial pode ter utilizado ribozimas, enzimas de RNA, para reparar seu material genético. O estudo, liderado pelo bioquímico Saurja DasGupta, explora como essas enzimas poderiam ter sustentado a vida baseada em RNA, que se acredita ter surgido há quase quatro bilhões de anos.

Mecanismo de Reparação do RNA

A equipe de DasGupta desenvolveu uma enzima que reconhece e repara especificamente o RNA quebrado, identificando grupos fosfato terminais, que são características de cadeias de RNA danificadas. Em contraste, o RNA intacto termina em um grupo hidroxila. "Os resultados sugerem que as ferramentas moleculares necessárias para preservar o código genético baseado em RNA poderiam ter sido fornecidas apenas por RNA, sem a necessidade de proteínas", afirmou DasGupta.

Esse mecanismo de reparação é fundamental, pois, segundo o pesquisador, se as formas de vida primordiais carregassem seus genes em RNA, um processo de reparação similar teria que existir. Caso contrário, a informação genética poderia ser perdida devido a fatores como calor ou pH elevado, interrompendo o desenvolvimento da vida.

Desafios e Descobertas Inesperadas

Um dos principais desafios na pesquisa sobre sistemas de RNA primordiais é a inexistência de organismos desse tipo atualmente. Para demonstrar que esses organismos poderiam ter sustentado a vida, os pesquisadores precisam criar novas ribozimas por meio de um processo conhecido como evolução in vitro. Essa técnica envolve a seleção de catalisadores de RNA com propriedades específicas a partir de trilhões de moléculas de RNA em tubos de ensaio.

DasGupta enfatiza que a evolução artificial depende frequentemente de sorte, pois os resultados podem ser inesperados. "Às vezes você obtém o que busca, às vezes não. E quando não obtém, começa tudo de novo", explicou.

A equipe inicialmente pretendia modificar a bioquímica de uma classe existente de ribozimas, mas, ao observar resultados inesperados, decidiu seguir essa nova direção, levando à descoberta da nova ribozima.

Implicações para a Biotecnologia

Além de suas implicações na biologia primordial, a riboza recém-engenheirada pode ter aplicações significativas na biotecnologia. O RNA quebrado é comum em infecções virais e pode indicar funções celulares anormais em certos tipos de câncer. No entanto, as técnicas de sequenciamento de RNA padrão não conseguem detectar RNA quebrado, pois as etiquetas químicas utilizadas para a análise não se ligam às extremidades danificadas.

"RNAs quebrados são essencialmente invisíveis nos protocolos de sequenciamento padrão, o que dificulta a compreensão da relação entre a clivagem de RNA e doenças", destacou DasGupta. A riboza de reparo de RNA, sendo seletiva para RNA quebrado, pode ser utilizada para tornar essas cadeias "visíveis" antes do sequenciamento. O grupo de pesquisa está agora otimizando a eficiência da reação da riboza e ampliando o alcance de potenciais alvos moleculares.