Evolução de Máquinas Moleculares Complexas: TIM das Mitocôndrias

As nossas células, e as células de todos os organismos, são compostas por máquinas moleculares. Estas máquinas são constituídas por componentes, cada um dos quais contribuindo com uma função parcial ou elemento estrutural para a máquina. Como são sofisticadas, o motivo dessas máquinas multi-componentes pelo qual teriam evoluído tem sido algo misterioso, e extremamente controversa.

A pesquisa do Dr. Lithgow mostra que essas máquinas, complexas foram resultado da Evolução. Máquinas de ‘núcleos simples’ foram estabelecidas nos primeiros eucariontes, aproveitando pré-proteínas existentes, que tinham previamente desempenhado funções simples e distintas. Por isso, estas servem de prova que a Teoria da Evolução realmente modelou tudo isso.

A pesquisa centrou-se numa máquina molecular específica, o complexo da TIM, sistema que transporta as proteínas para dentro da mitocôndria. Caso vocês tenham esquecido o Ensino Médio (ou mesmo o as noções de citologia no Ensino Fundamental, as mitocôndrias são as responsáveis pela produção de energia das nossas células. Curiosamente, as mitocôndrias possuem seu próprio DNA, já que há muito, muito tempo, elas eram bactérias que entraram em endossimbiose com as primeiras células eucariotas.

As bactérias não possuem complexos TIM, em contrapartida de suas “primas” mitocôndrias possuem.

O grupo estudou a bactéria Caulobacter crescentus e foram descobertas proteínas bacterianas relacionadas com os componentes do complexo TIM mitocondrial (homologia). Em seguida, os pesquisadores demonstraram que essas proteínas bacterianas não são encontradas como parte das máquinas de transporte de proteínas. Relativamente poucas mutações seriam necessárias para que estas passassem a desempenhar tais funções.

Referências:

The reducible complexity of a mitochondrial

molecular machine

Abigail Clementsa,1, Dejan Bursaca,b,1, Xenia Gatsosb, Andrew J. Perrya, Srgjan Civciristova,b, Nermin Celika,

Vladimir A. Likicc, Sebastian Poggiod, Christine Jacobs-Wagnerd,e, Richard A. Strugnellf, and Trevor Lithgowa,2 - PNAS _ September 15, 2009 _ vol. 106 _ no. 37 _ 15791–15795