Pesquisadoras do Instituto Oceanográfico (IO) da Universidade de São Paulo (USP) descobriram uma espécie de microrganismo num vulcão ativo na Antártida, habitando um ambiente com temperaturas próximas a 100°C e cercado por gelo e neve.
Batizado de Pyroantarcticum pellizari, em homenagem à microbiologista Vivian Pellizari, o organismo unicelular pode ajudar pesquisas sobre a possibilidade de vida extraterrestre, além de fornecer subsídios para estudos nas áreas de biotecnologia e mudanças climáticas.
As amostras biológicas foram coletadas na Ilha Deception em 2014, durante uma expedição do Programa Antártico Brasileiro a bordo do Navio Polar Almirante Maximiano.
O material biológico permaneceu armazenado e passou recentemente por sequenciamentos genéticos. Participaram da pesquisa: Amanda Bendia, Ana Carolina Butarelli (doutoranda em microbiologia pelo Instituto de Ciências Biomédicas da USP) e Francielli Vilela Peres (pós-doutoranda em Oceanografia Biológica no IO).
Nova arqueia amplia o entendimento científico sobre os limites da vida
O microrganismo recém-descoberto pertence ao domínio Archaea, grupo de seres unicelulares sem núcleo celular que, embora compartilhem semelhanças visuais com as bactérias, possuem diferenças genéticas e bioquímicas profundas.
A classificação moderna desses seres vivos só se consolidou na década de 1990, dividindo a biologia em três grandes domínios: Archaea, Bacteria e Eukarya (animais, plantas, fungos e algas).
Até a publicação do achado, os organismos pertencentes à família Pyrodictiaceae eram encontrados predominantemente em fontes hidrotermais do oceano profundo, locais onde a água ultrapassa os 400°C sob elevadíssima pressão atmosférica.
Diferente de seus parentes biológicos marinhos, a nova arqueia vive numa fissura de superfície, enfrentando condições ambientais distintas e instáveis que incitam a comunidade científica a investigar quais mecanismos permitem a tolerância a mudanças térmicas abruptas.
A análise genética demonstrou que a Pyroantarcticum pellizari dispõe de recursos evolutivos para suportar o calor do vulcão. Entre eles, está a proteína girase reversa, encarregada de impedir que o DNA se desfaça em temperaturas extremas.
Mapeamento genético por bioinformática contorna barreiras de cultivo laboratorial
Para decodificar o genoma da criatura sem a necessidade de cultivá-la viva em laboratório, procedimento considerado complexo para microrganismos que se desenvolvem acima de 60°C, o grupo usou a técnica de montagem de MAGs (metagenome-assembled genomes).
O método reconstrói os genomas completos diretamente a partir do DNA presente na amostra ambiental, o que supera os limites tradicionais de isolamento microbiológico de campo.
Isso exigiu o processamento de um volume massivo de dados computacionais e suporte de infraestrutura da universidade, demandando cerca de um ano de trabalho exclusivo para recuperar o DNA da amostra.
“Cada organismo presente na amostra tem um genoma, e muitas vezes temos milhões de microrganismos no material. Então, imagine ter que segmentar e sequenciar o DNA para reconstruir o genoma desses seres”, disse Ana Carolina Butarelli ao G1.
Além dos desafios computacionais e logísticos do continente antártico, a equipe lidou com a escassez de literatura científica anterior sobre essa linhagem específica. Isso gerou obstáculos na interpretação e comparação de dados.
O grupo agora planeja retornar à Ilha Deception para coletar mais amostras e tentar fazer o cultivo controlado.
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