terça-feira, 23 de abril de 2024

Nova organela celular: Cientistas documentam fenômeno raro desde o surgimento da vida na Terra (com questões ao final)

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https://revistagalileu.globo.com/ciencia/biologia/noticia/2024/04/cientistas-documentam-fenomeno-raro-desde-o-surgimento-da-vida-na-terra.ghtml
https://www.terra.com.br/byte/bacteria-evoluiu-para-nova-estrutura-celular-dentro-das-algas-descobrem-cientistas,e52b2d72e6d1010799f5b0af641bc913vbpb9ope.html 

Resumo: Registro de organela fixadora de nitrogênio, o "nitroplasto", é o quarto exemplo de endossimbiose primária na história e pode impactar a agricultura.
A primeira organela em uma célula eucariótica capaz de fixar nitrogênio foi registrada por uma equipe de pesquisa internacional. Publicada na Science no último dia 11 de abril (2024), a descoberta está sendo chamada de "nitroplasto" e foge à regra da biologia de que somente bactérias podem capturar o nitrogênio da atmosfera e convertê-lo de forma que possa ser usado por plantas.
Suspeita-se há mais de uma década que uma cianobactéria conhecida como UCYN-A que vive dentro da alga unicelular Braarudosphaera bigelowii se tornou uma organela. No entanto, estudar a parceria foi difícil, até que Kyoko Hagino, membro da equipe, da Universidade de Kochi, no Japão, encontrou maneiras de manter a alga B. bigelowii viva no laboratório.
Desde 1998, pesquisadores investigam esse organismo misterioso apelidado de UCYN-A. Na época, Jonathan Zehr, professo de ciências marinhas da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, nos EUA, encontrou no oceano Pacífico uma sequência de DNA que parecia pertencer a uma cianobactéria desconhecida fixadora de nitrogênio. Enquanto isso, Kyoko Hagino, paleontóloga da Universidade de Kochi, no Japão, tentava cultivar uma alga marinha. Acontece que a alga era o hospedeiro do UCYN-A.
Os artigos recentes sobre o caso sugerem que UCYN-A evoluiu com seu hospedeiro após a simbiose e pode ser considerado uma organela. Na história da vida na Terra, esse é o quarto exemplo de endossimbiose primária, processo em que uma célula procariótica é engolfada por uma célula eucariótica e evolui para uma organela.
"A primeira vez que achamos que isso aconteceu deu origem a toda a vida complexa. Tudo o que é mais complicado do que uma célula bacteriana deve sua existência a esse evento", diz Tyler Coale, pesquisador de pós-doutorado na UC Santa Cruz, referindo-se às origens das mitocôndrias.
"Há mais ou menos 1 bilhão de anos, isso aconteceu novamente com o cloroplasto, que deu origem às plantas", completa Coale, em comunicado. Já a terceira vez foi um micróbio que se assemelha a um cloroplasto.
Segundo os pesquisadores, a semelhança com uma organela pode ser observada pela sincronização das taxas de crescimento entre a célula hospedeira e o UCYN-A. "Se você observar as mitocôndrias e os cloroplastos, é a mesma coisa: eles se adaptam à célula", comenta Zehr.
Além disso, ele importa proteínas de suas células hospedeiras, o que caracteriza uma evolução de endossimbionte para organela. A proporção de tamanho entre UCYN-A e seus hospedeiros de algas é semelhante em diferentes espécies da alga haptofita marinha Braarudosphaera bigelowii.
Descobriu-se que a UCYN-A se divide em conjunto com a célula da alga, com cada célula-filha herdando uma UCYN-A. “Antes disso, não sabíamos como essa associação era mantida”, disse Coale em entrevista ao portal New Scientist.


Os cientistas descobriram ainda que cerca de metade das 2.000 proteínas diferentes dentro da UCYN-A vêm da alga hospedeira, em vez de serem produzidas dentro da UCYN-A.
Durante décadas, cientistas tentaram descobrir uma maneira de incorporar à agricultura a fixação natural de nitrogênio. No início do século 20, foi desenvolvida a capacidade de sintetizar fertilizantes de amônia a partir do nitrogênio, o que possibilita 50% da produção mundial de alimentos em um processo conhecido como Haber-Bosch, o qual gera cerca de 1,4% das emissões globais de gás carbônico.
"Esse sistema é uma nova perspectiva sobre a fixação de nitrogênio e pode fornecer pistas sobre como essa organela poderia ser projetada em plantas agrícolas", ressalta Coale. 
A nova organela foi encontrada em localidades desde os trópicos até o oceano Ártico e os pesquisadores esperam encontrar outros organismos com histórias evolutivas que se assemelham a ela.

QUESTÕES

01. "As células eucarióticas emergiram de ancestrais procarióticos, um marco evolutivo que impulsionou a complexidade e a diversidade da vida na Terra."
Durante o processo de surgimento das células eucarióticas a partir das procarióticas observou-se
A) o surgimento do ribossomo como organela de síntese de proteínas.
B) a reestruturação do material genético, que passa a não se associar mais às histonas.
C) o processo de compartimentalização do citoplasma, que aumenta a eficiência dos processos.
D) a modificação da composição química da membrana plasmática, que deixa de ser lipoprotéica.
E) o surgimento dos processos de obtenção de energia, inexistentes nas células procarióticas.

02. A endossimbiose primária é o processo pelo qual uma célula engloba outra célula bacteriana livre, estabelecendo uma relação simbiótica na qual a célula hospedeira mantém a endossimbionte em seu interior. São exemplos bastante estudados de endossimbiose primária a origem de
A) cloroplastos e mitocôndrias.
B) ribossomos e lisossomos.
C) centríolos e complexo Golgiense.
D) retículo liso e retículo rugoso.
E) proteínas motoras do citoesqueleto.

03. A fixação biológica de nitrogênio é o processo pelo qual certos microrganismos têm a capacidade de converter o nitrogênio atmosférico (N) em formas utilizáveis de nitrogênio pelas plantas, como
A) amônia e nitratos.
B) nitritos e nitratos.
C) amônia e nitritos.
D) ureia e amônia.
E) ureia e nitritos.

04. "A primeira organela em uma célula eucariótica capaz de fixar nitrogênio foi registrada por uma equipe de pesquisa internacional. Publicada na revista Science, a descoberta está sendo chamada de "nitroplasto" e foge à regra da biologia de que somente bactérias podem capturar o nitrogênio da atmosfera e convertê-lo de forma que possa ser usado por plantas."
A fixação de nitrogênio é importante para as plantas e algas pois diretamente permite que as mesmas produzam quantidades maiores de
A) carboidratos.
B) vitaminas.
C) lipídeos.
D) ácidos nucléicos.
E) proteínas.

O GABARITO ENCONTRA-SE AO FINAL DESTA PÁGINA...













GABARITO: 01.C   02.A   03.A   04. E

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