Compreender de onde viemos pode esclarecer como a própria vida evoluiu para a sua complexidade desconcertante. Um estudo da origem das células que permitem a cura, o crescimento e a regeneração em animais: as células-tronco. Ao traçar as surpreendentes raízes de proteínas importantes para os antigos organismos unicelulares, a investigação revela uma história que liga a humanidade aos seus primeiros antepassados, revelando como os blocos de construção da vida evoluíram muito antes de os animais existirem na Terra.
Os cientistas há muito se perguntam sobre as origens dos animais multicelulares e como suas células se desenvolvem em diversas formas e funções. Professor Ralph Zach, Dr. Um novo estudo liderado por Alex de Mendoza e pela Universidade de Hong Kong e pelo Instituto Max Planck de Microbiologia Terrestre lança luz sobre a história das proteínas Sox e POU essenciais para o funcionamento das células-tronco animais. A investigação, publicada na Nature Communications, desafia a suposição anterior de que estas proteínas aparecem apenas em animais.
Os resultados deste estudo revelam que as proteínas Sox e POU estavam presentes em progenitores unicelulares de animais. Essas proteínas foram descobertas em coanoflagelados, organismos unicelulares intimamente relacionados aos animais. Notavelmente, descobriu-se que as proteínas Sox nestes organismos eram idênticas às versões de mamíferos, especificamente Sox2, e o corpo do rato foi capaz de gerar qualquer tipo de células especializadas capazes de se transformarem em células. No entanto, as proteínas POU destes organismos, embora semelhantes em estrutura, carecem das propriedades necessárias para realizar esta transformação.
Os especialistas na área acharão os comentários do analista líder convincentes. O professor Zach explicou: “Nossas descobertas indicam que a evolução das células-tronco animais pode ter envolvido a adaptação de fatores de transcrição pré-existentes”. Isto significa que as propriedades das proteínas Sox de organismos antigos podem tê-las tornado relevantes para os primeiros processos de células-tronco animais.
Técnicas avançadas permitiram aos pesquisadores recriar versões de antigas proteínas Sox e testar suas habilidades. Estas experiências mostram que tais proteínas podem transformar células do corpo em células estaminais pluripotentes em animais modernos. Isto sugere que as ferramentas necessárias para gerar células estaminais já existiam muito antes do aparecimento dos animais, tornando possível a transição para a vida multicelular.
Seguindo em frente, as implicações deste trabalho estão expandindo nossa compreensão de como a diversidade e a complexidade celular evoluíram. Os investigadores destacam que estas proteínas, refinadas ao longo do tempo, desempenham um papel importante ao ajudar as células a manter a sua capacidade de se renovarem e de se transformarem em formas especializadas. O seu estudo também identifica lacunas em pesquisas mais antigas que podem ter subestimado a difusão destas proteínas nos antigos parentes unicelulares dos animais.
Em última análise, esta investigação fornece fortes evidências de que as proteínas Sox e POU desempenharam papéis importantes no desenvolvimento de células estaminais animais antes da existência de organismos multicelulares. Ele conecta uma peça significativa que faltava na história da evolução e prepara o terreno para estudos adicionais dos mecanismos que ajudaram a vida a evoluir de formas simples para formas complexas.
Nota de diário
Gao, Y., Tan, TS, Kirbig, M., et al. “O surgimento dos fatores de transcrição Sox e POU é anterior à origem das células-tronco animais.” Comunicações da Natureza (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-54152-x
Sobre os professores
Professor Ralf Zach Ele é um renomado cientista especializado em biologia de células-tronco e regulação transcricional. Baseado na Universidade de Hong Kong, ele está na vanguarda da descoberta dos mecanismos moleculares que impulsionam a identidade celular e a pluripotência. Seu trabalho se concentra em fatores de transcrição, como as proteínas Sox e POU, que desempenham papéis importantes na manutenção e diferenciação de células-tronco. Com um profundo compromisso com a compreensão das origens evolutivas destes factores, o Professor Zach une os campos da biologia molecular e da ciência evolutiva. Sua pesquisa inovadora utiliza técnicas de ponta para reconstruir proteínas antigas, esclarecendo como a complexidade celular surgiu durante a evolução. Amplamente respeitado pelo seu rigor científico, ele colabora ativamente com investigadores de todo o mundo e orienta a próxima geração de cientistas. Através de sua pesquisa inovadora, o Professor Zach continua a fazer contribuições significativas tanto para a biologia das células-tronco quanto para a nossa compreensão dos primeiros fundamentos moleculares da vida.
Dr. Alex de Mendoza é um proeminente biólogo evolucionista cuja pesquisa explora as origens moleculares de formas de vida complexas. Afiliado à Queen Mary University of London, ele se dedica a decodificar como fatores de transcrição precoce, como Sox e POU, contribuíram para a evolução de organismos multicelulares. O trabalho do Dr. De Mendoza combina a teoria evolutiva com a biologia molecular de ponta para ajudá-lo a descobrir os antigos mecanismos genéticos que moldaram a diversidade da vida. Sua pesquisa explora como os ancestrais unicelulares lançaram as bases para as células-tronco animais, revelando uma ligação fascinante entre proteínas antigas e a biologia moderna. Conhecido por sua abordagem interdisciplinar, o Dr. De Mendoza colabora com cientistas de todo o mundo para abordar questões fundamentais sobre a evolução da vida. Através da sua investigação, ensino e visão científica, ele continua a inspirar interesse nas origens da multicelularidade e nas vias moleculares que ligam a vida antiga aos sistemas biológicos atuais.
