RNA capaz de “reparar” RNA: isso explica a origem da vida?

Uma das hipóteses mais conhecidas para tentar explicar a origem da vida é a do chamado “mundo de RNA”. Segundo essa proposta, antes que existissem células baseadas no sofisticado sistema DNA-proteínas, moléculas de RNA teriam desempenhado simultaneamente dois papéis: armazenar informação e catalisar reações químicas. Um estudo publicado na Nature Communications acrescentou uma peça interessante a essa discussão. Pesquisadores das universidades de Notre Dame e Chicago, entre eles o conhecido especialista em origem da vida Jack Szostak, obtiveram ribozimas – moléculas de RNA com atividade catalítica – capazes de reconhecer determinados RNAs quebrados e promover sua ligação.

Os pesquisadores sugerem que ribozimas semelhantes poderiam ter funcionado como um sistema de reparo em formas primitivas de vida baseadas em RNA. O problema é que, olhando com atenção, o experimento talvez evidencie justamente a enorme dificuldade que qualquer cenário de origem da vida precisa enfrentar.

RNA é uma molécula relativamente frágil. Calor, alterações de pH e outras condições podem danificá-lo. Os próprios pesquisadores reconhecem que, se uma forma primitiva de vida armazenasse sua informação genética em RNA, algum mecanismo de reparo seria necessário. Sem isso, danos ao genoma levariam à perda de informação e poderiam interromper a replicação. Perceba a dimensão do problema: mesmo no suposto estágio extremamente remoto do “mundo de RNA”, não bastaria haver RNA.

Seria necessário haver RNA portador de informação, capacidade de replicação com fidelidade suficiente, atividade catalítica e meios de preservar ou recuperar sequências danificadas. Em outras palavras, quanto mais se tenta tornar o hipotético mundo de RNA quimicamente viável, mais funções precisam estar disponíveis nesse mundo “primitivo”. E existe uma diferença fundamental entre mostrar que determinada função pode ser realizada por RNA e demonstrar que o sistema necessário para realizá-la surgiu espontaneamente na Terra primitiva.

No experimento, afinal, não se observou a natureza produzindo vida a partir de química desorganizada. Os pesquisadores utilizaram evolução in vitro, isto é, um procedimento experimental de seleção de moléculas de RNA em condições controladas. O próprio artigo explica que bibliotecas de sequências e pressões seletivas experimentais permitem isolar ribozimas com determinadas atividades. O resultado demonstra a impressionante versatilidade química do RNA. Não demonstra como surgiram originalmente moléculas funcionais capazes de participar de um sistema de replicação e reparo.

E aqui aparece o problema ainda mais profundo: informação.

Para que um genoma de RNA seja um genoma, não basta haver nucleotídeos ligados uns aos outros. A sequência precisa conter informação funcional. Além disso, se existe reparo destinado a preservar essa sequência, já existe algo que merece ser preservado.

Os próprios autores escrevem que um mecanismo desse tipo poderia evitar que a informação contida no RNA quebrado fosse perdida. Isso é perfeitamente compreensível do ponto de vista bioquímico. Mas, quando a discussão é origem da vida, surge inevitavelmente outra pergunta: De onde veio a informação que precisava ser preservada?

Mutações, recombinações e processos evolutivos podem alterar sequências. A questão da origem da vida é anterior: Como apareceu o primeiro sistema químico no qual sequências específicas passaram a desempenhar funções suficientemente coordenadas para permitir armazenamento, replicação, catálise e evolução?

Seleção natural também não pode simplesmente ser invocada como explicação inicial sem qualificação, porque seleção darwiniana pressupõe algum sistema capaz de produzir descendentes com hereditariedade e variação. É justamente a origem desse sistema que precisa ser explicada. Até a hipotética vida primordial precisaria preservar informação, lidar com danos e manter alguma fidelidade na transmissão de seu “genoma”.

O “mundo de RNA”, portanto, não pode ser imaginado simplesmente como uma poça contendo moléculas que, aos poucos, se transformaram em vida. Entre química prebiótica e um sistema darwinianamente evolutivo existe um abismo conceitual: moléculas precisam ser sintetizadas, organizadas, replicadas e selecionadas, e sua informação funcional precisa ser suficientemente preservada para que o sistema não se desfaça.

O estudo é excelente ciência experimental. Os pesquisadores descobriram uma propriedade fascinante do RNA e até vislumbram aplicações futuras em biotecnologia e sequenciamento. O salto problemático ocorre quando aquilo que RNA consegue fazer em um experimento cuidadosamente estruturado é usado como evidência de que sistemas equivalentes poderiam ter aparecido espontaneamente há bilhões de anos.

Quanto mais conhecemos as exigências mínimas necessárias para que a vida exista e persista, menos “simples” parece qualquer suposta primeira forma de vida. No princípio, não bastaria haver matéria. Teria que haver também informação – e mecanismos capazes de preservá-la.

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