Pesquisadores deram um passo significativo na busca por criar vida artificial ao construir uma protocélula que exibe sete das propriedades fundamentais dos seres vivos. O estudo, publicado na renomada revista Nature, descreve a montagem de uma estrutura que possui membrana, material genético, produção de energia, citoesqueleto e capacidade de mudar de forma, mas ainda não consegue se reproduzir — a característica que separa a matéria viva da inanimada.
Construção passo a passo da célula artificial
O processo começou com a formação de coacervatos, pequenas esferas que surgem quando duas soluções aquosas são misturadas sob condições específicas. Essas gotículas serviram como base para a célula artificial. Em seguida, os cientistas adicionaram dois tipos de bactérias que se aderiram à superfície das esferas. Ao aplicar uma substância que rompe as membranas bacterianas, os fragmentos se fundiram, criando uma membrana artificial ao redor do coacervato. Simultaneamente, o conteúdo interno das bactérias — incluindo DNA, ribossomos e enzimas — foi incorporado ao interior da protocélula.
Organização interna e funcionalidades
Para simular um núcleo, os pesquisadores introduziram proteínas que se ligam ao DNA, fazendo com que o material genético se agrupasse em uma região central. A capacidade de mudar de forma foi alcançada com a adição de proteínas do citoesqueleto, como a actina, que permitem movimentos e deformações semelhantes aos observados em amebas. Para a produção de energia, bactérias geneticamente modificadas foram inseridas no interior, convertendo açúcares em ATP.
Propriedades de vida observadas
As protocélulas resultantes demonstraram sete características essenciais dos seres vivos: membrana envolvente; ambiente interno isolado e concentrado; capacidade de realizar reações químicas sequenciais; síntese de proteínas; subcompartimentos para DNA e produção de energia; citoesqueleto; e capacidade de adotar múltiplos formatos. Além disso, cresceram ao longo do tempo e mudaram de forma ativamente. No entanto, a reprodução — a capacidade de se dividir — ainda está ausente.
Implicações para a origem da vida
“Esses experimentos demonstram que aos poucos estamos caminhando na direção de produzir um ser vivo a partir de componentes inanimados”, afirmam os autores. “Mas é um progresso lento e ainda estamos longe de sermos capazes de criar um ser vivo.” O avanço oferece insights sobre como a vida pode ter surgido na Terra há cerca de 3 bilhões de anos, quando um aglomerado de matéria morta começou a se replicar. Embora a seleção natural explique a diversificação posterior, a transição da matéria inanimada para a vida ainda é um mistério.
O estudo, intitulado “Living material assembly of bacteriogenic protocells”, foi publicado na Nature em 2022 (DOI: 10.1038/s41586-022-05223-w). Os cientistas esperam que, ao dominar a criação de protocélulas autorreplicantes, possam um dia compreender plenamente a origem e evolução da vida, bem como desenvolver aplicações biotecnológicas.
