Lesma-do-mar-fotossintetizante pode ajudar cientistas a produzirem humanos autotróficos

A fotossíntese é o processo por meio do qual os seres chamados autótrofos ou autotróficos, como vegetais, algumas espécies de microalgas (ex.: diatomáceas e euglenoidinas), cianófitas e diversas espécies de bactérias, produzem o seu próprio alimento. Teoricamente, os outros seres vivos, conhecidos como heterótrofos, não possuem essa mesma capacidade, por não terem desenvolvido esse processo metabólico.

Uma descoberta feita pela pesquisadora da Universidade de Maine (EUA), Mary Rumpho, mostrou a capacidade adaptativa da natureza. Estudando a lesma-do-mar Elysia chlorotica, ela descobriu como essa espécie consegue realizar fotossíntese.

A E.chlorotica é um molusco gastrópode que habita a costa dos E.U.A. e que se alimenta de algas verdes, preferencialmente as da espécie Vaucheria litorea. Um diferencial desse tipo de lesma, em relação aos outros, chamou a atenção da pesquisadora. Após ingerir a alga, ele consegue sobreviver, durante um longo período de tempo, produzindo o seu próprio alimento, através da fotossíntese.

A pesquisadora descobriu que a lesma incorpora, em seu organismo, depois da ingestão, os cloroplastos da alga. À incorporação, que ocorre no epitélio digestivo do molusco, dá-se o nome de kleptoplastia. O cloroplasto, organela que contém clorofila, pigmento responsável pela realização da fotossíntese, pode durar no organismo do animal por até nove meses. De acordo com a cientista, o molusco tem a capacidade de reter, em suas células, os genes responsáveis pela fotossíntese. Dados de experimentos realizados anteriormente mostraram que lesmas alimentadas com V. Litorea, durante duas semanas, sobreviveram até o final da vida sem a necessidade de se alimentar.

O que intrigou os pesquisadores foi o fato de o gene responsável pela fotossíntese continuar funcional dentro da lesma, já que os cloroplastos possuem DNA suficiente para codificar somente 10% das proteínas necessárias para realização do processo fotossintético. O restante do DNA necessário é encontrado no núcleo das células da alga. Diante desse fato, Mary Rumpho levantou duas hipóteses para o fenômeno. Na primeira, ela acredita que os cloroplastos da alga têm a capacidade de reter todo o genoma necessário para a codificação das proteínas requeridas pelo processo de fotossíntese. Já a segunda hipótese, mais aceita, inclusive, seria a de que o molusco forneceria as proteínas que faltam ao genoma do cloroplasto.

A equipe da cientista realizou o seqüenciamento do material genético do cloroplasto, e o resultado mostrou que ele não estava completo para realizar a fotossíntese. Além disso, foi constatado, também, que o gene psbO (oxygenic photosynthesis) foi expresso na lesma-do-mar, integrado as suas células germinativas (sexuais), e que a fonte desse gene é a alga ingerida pelo molusco.

Apesar de os pesquisadores terem demonstrado que há a retenção e a incorporação do genoma da alga Vaucheria litorea, nas células da lesma-do-mar Elysia chlorotica, eles ainda não compreendem como o gene responsável pela fotossíntese pode manter-se funcional. Segundo revelou Greg Hurst, da Universidade de Liverpool, Reino Unido, ao site Checkbiotech, a transferência de DNA entre espécies não é uma novidade, porém o que intriga os pesquisadores é o fato de o material genético continuar funcionando dentro do animal que o adquiriu.

Esse estudo pode ajudar os cientistas a compreenderem como ocorre a adaptação do organismo da lesma ao genoma adquirido, de forma a mantê-lo funcional, o que constitui uma vantagem adaptativa para o animal. Esse fenômeno é chamado de transferência horizontal. No futuro, cientistas acreditam que seja possível injetar genes semelhantes em seres humanos que passariam a produzir seu próprio alimento.