O Ácido Ribonucléico (RNA) é uma molécula grande que desempenha diversas funções, como controlar a síntese de proteínas e conter informações genéticas. No início do desenvolvimento da vida na Terra, a replicação do RNA era o que garantia a continuidade genética, além disso, as moléculas de RNA serviam como catalisadores¹, aumentando a velocidade de reações químicas específicas. Já se perguntou como surgiu a vida na Terra?
A resposta para essa pergunta passa pelo surgimento do RNA. A principal hipótese é que na Terra prebiótica, componentes do RNA disponíveis no ambiente pode- riam ter se reunido em estruturas que conhecemos como nucleotídeos, que funcionam como blocos que formam o que conhecemos como ácidos nucleicos. Essa hipótese pode ser testada, já que é possível que polímeros de RNA se formem espontaneamente em superfícies minerais ou no congelamento de nucleotídeos entre cristais de gelo que, em uma temperatura constante de fusão, se polimerizam e formam o RNA. É possível que o RNA estruturado tenha passado por diversas pressões seletivas, se mantendo vantajoso, sendo assim a evolução darwiniana e a seleção natural começaram a atuar antes mesmo do que conhecemos e definimos como vida, na permanência do RNA.
Tendo conhecimento sobre como surge o RNA, a verdadeira questão se torna o que teria permitido a evolução de RNAs funcionais. A protocélula³ é como é chamada a entidade celular pré-vida onde ocorreu a replicação do material genético primitivo e onde atuavam os catalisadores que deram origem a produtos que beneficiaram a entidade celular. Poderiam haver outras entidades celulares, mas a protocélula se mostraria mais apta em relação a suas concorrentes, corroborando a seleção natural. Embora diferente das atuais, as protocélulas também poderiam possuir membranas, mas processos complexos como tradução e síntese de proteínas inicialmente estariam ausentes, pois são fruto de um extenso processo de evolução.
A replicação, processo em que são obtidas novas cópias do RNA, é o principal processo que permitiu a evolução de RNAs funcionais. Mas para a replicação acontecer é necessário que haja algumas condições, a principal e mais inovadora delas durante o processo de evolução das protocélulas, foi o surgimento de sistemas compartimentalizados. Esses sistemas não permitem que os produtos da replicação se difundam, o que aconteceria em solução sem esses compartimentos, mantendo esses produtos úteis perto de catalisadores e evitando falhas na replicação.
Outro fator que contribuiu para a evolução de protocélulas foi o desenvolvimento da bicamada lipídica. Com característica anfipática², ela permite que íons e nutrientes externos passem para o interior da célula, possuindo alta permeabilidade, e ao mesmo tempo, ela evita ou dificulta que metabólitos sintetizados dentro da célula vazem para o exterior. Essa característica permitiu o desenvolvimento das protocélulas e sem ela, a evolução também não seria possível.
Glossário:
Catalisadores¹: é uma substância capaz de acelerar a velocidade em que se processam determinadas reações químicas sem sofrer alterações;
Anfipática²: a bicamada lipídica é composta por porções polares, que interagem com a água e porções apolares, que não interagem com a água, mantendo a integridade da membrana;
Protocélula³: células desprovidas de material genético.
Gabriel Nunes Silva é graduando em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba.