{"id":23495,"date":"2021-03-25T16:42:19","date_gmt":"2021-03-25T16:42:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.christeyns.com\/archaea-a-microbiological-world-yet-to-be-discovered\/"},"modified":"2021-10-22T16:44:18","modified_gmt":"2021-10-22T16:44:18","slug":"archaea-um-mundo-microbiologico-ainda-por-descobrir","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.christeyns.com\/pt-pt\/archaea-um-mundo-microbiologico-ainda-por-descobrir\/","title":{"rendered":"Archaea: Um mundo microbiol\u00f3gico ainda por descobrir"},"content":{"rendered":"<p><strong>\u00a0A archaea \u00e9 um organismo microsc\u00f3pico, (tamanho entre 0,1 \u03bcm a mais de 15 \u03bcm), que pode ter flagelos. As suas c\u00e9lulas s\u00e3o rodeadas por uma cobertura (parede celular) com l\u00edpidos de membrana muito diferentes de outras formas de vida, tais como bact\u00e9rias ou eucariotas, o que lhes confere alta resist\u00eancia a condi\u00e7\u00f5es extremas. A sua dieta \u00e9 tamb\u00e9m muito diferente da das bact\u00e9rias, uma vez que beneficiam de compostos inorg\u00e2nicos tais como hidrog\u00e9nio, di\u00f3xido de carbono, \u00e1lcoois, enxofre, ferro, entre outros.<\/strong><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-22375\" src=\"https:\/\/www.christeyns.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/archeae-300x225.gif\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"225\" \/><\/p>\n<p>No passado, as archaeas eram classificadas como bact\u00e9rias, como procariotas, enquadradas no antigo reino Monera e eram conhecidas como arquebact\u00e9rias, mas esta classifica\u00e7\u00e3o j\u00e1 n\u00e3o \u00e9 utilizada. Na verdade, as archaeas t\u00eam uma hist\u00f3ria evolutiva independente e mostram muitas diferen\u00e7as na sua bioqu\u00edmica em compara\u00e7\u00e3o com outras formas de vida, pelo que foram classificadas num dom\u00ednio separado.<\/p>\n<p>A rela\u00e7\u00e3o entre os tr\u00eas dom\u00ednios \u00e9 de grande import\u00e2ncia quando se trata de compreender a origem da vida. A maioria das vias metab\u00f3licas, que envolvem a maioria dos genes de um organismo, s\u00e3o comuns entre arquebact\u00e9rias e bact\u00e9rias, e a maioria dos genes envolvidos na express\u00e3o do genoma s\u00e3o comuns entre arquebact\u00e9rias e eucariotas. Em procariotas, a estrutura da membrana da archaea \u00e9 muito semelhante \u00e0s bact\u00e9rias Gram-positivas, principalmente porque ambas t\u00eam uma camada lip\u00eddica. Em \u00e1rvores filogen\u00e9ticas baseadas nas sequ\u00eancias de diferentes genes\/prote\u00ednas de equivalentes procariotas, os hom\u00f3logos arqueol\u00f3gicos est\u00e3o mais pr\u00f3ximos dos das bact\u00e9rias Gram-positivas.<\/p>\n<p>Gupta sugere que a arquebact\u00e9ria evoluiu de bact\u00e9rias Gram-positivas em resposta a uma press\u00e3o seletiva exercida por antibi\u00f3ticos libertados por outras bact\u00e9rias. Esta ideia \u00e9 apoiada pelo facto de as archaeas serem resistentes a uma grande variedade de antibi\u00f3ticos produzidos principalmente por Gram-positivos, e estes antibi\u00f3ticos atuam em grande parte sobre genes que distinguem as archaeas. A sua proposta \u00e9 que a press\u00e3o seletiva para a resist\u00eancia aos antibi\u00f3ticos gerada pelos antibi\u00f3ticos Gram-positivos foi finalmente suficiente para causar altera\u00e7\u00f5es importantes em muitos dos genes visados pelo antibi\u00f3tico, e que as estirpes destes microrganismos representaram o antepassado comum da atual archaea.<\/p>\n<p>A evolu\u00e7\u00e3o da archaea em resposta \u00e0 sele\u00e7\u00e3o por antibi\u00f3ticos, ou qualquer outra press\u00e3o seletiva competitiva, poderia tamb\u00e9m explicar a sua adapta\u00e7\u00e3o a ambientes extremos (como alta temperatura ou acidez) como resultado de uma procura de nichos ecol\u00f3gicos desocupados para escapar aos organismos produtores de antibi\u00f3ticos. A proposta de Gupta sobre a rela\u00e7\u00e3o entre prote\u00ednas estruturais e estudos que sugerem que as bact\u00e9rias Gram-positivas podem ser uma das linhagens que primeiro se ramificaram em procariotas \u00e9 tamb\u00e9m apoiada por outras pesquisas.<\/p>\n<p><strong>No dom\u00ednio das archaeas, \u00e9 admitida a exist\u00eancia de cinco grupos evolutivos<\/strong> (de acordo com a an\u00e1lise do RNA riboss\u00f3mico). Destes grupos, Crenarchaeota (incluindo hiperterm\u00f3filos, acid\u00f3filos, redutores e\/ou oxidantes de enxofre e quimiolito-heterotrofos) e Euryarchaeota (incluindo microrganismos metanog\u00e9nicos, termoacid\u00f3filos e hiperhalof\u00edlicos), est\u00e3o a ser estudados com maior intensidade. A classifica\u00e7\u00e3o das archaeas ainda \u00e9 dif\u00edcil, porque a maioria delas nunca foi estudada em laborat\u00f3rio e s\u00f3 foram apenas detetadas ap\u00f3s an\u00e1lise dos seus \u00e1cidos nucleicos em amostras retiradas do ambiente.<\/p>\n<p>A archaea e as bact\u00e9rias s\u00e3o bastante semelhantes em tamanho e forma, embora a archaea tenha formas muito invulgares, redondas, achatadas, alongadas ou filamentosas at\u00e9 200 \u03bcm, ou pode mesmo formar col\u00f3nias filamentosas macrosc\u00f3picas. Apesar desta semelhan\u00e7a visual com as bact\u00e9rias, as arquebact\u00e9rias t\u00eam genes e v\u00e1rias vias metab\u00f3licas que est\u00e3o mais pr\u00f3ximas das dos eucariotas, especialmente nas enzimas envolvidas na transcri\u00e7\u00e3o e tradu\u00e7\u00e3o. Outros aspetos da bioqu\u00edmica das arquebact\u00e9rias s\u00e3o \u00fanicos, tais como os \u00e9teres lip\u00eddicos das suas membranas celulares, o que lhes confere uma resist\u00eancia muito maior, por exemplo, a temperaturas elevadas. Os arquebact\u00e9rias exploram como nutrientes uma variedade de recursos muito maior do que os eucariotas, desde compostos org\u00e2nicos comuns, tais como a\u00e7\u00facares, ao amon\u00edaco, enxofre, i\u00f5es met\u00e1licos ou mesmo hidrog\u00e9nio. Os arquebact\u00e9rias tolerantes ao sal (halobact\u00e9rias) utilizam a luz solar como fonte de energia, e outras esp\u00e9cies de arquebact\u00e9rias sequestram carbono. No entanto, ao contr\u00e1rio das plantas e das cianobact\u00e9rias, n\u00e3o h\u00e1 arquebact\u00e9rias conhecidas capazes de ambas. As arquebact\u00e9rias reproduzem-se assexualmente e dividem-se por fiss\u00e3o bin\u00e1ria, fragmenta\u00e7\u00e3o ou brota\u00e7\u00e3o. Ao contr\u00e1rio das bact\u00e9rias e eucariotas, n\u00e3o se conhecem esp\u00e9cies de arquebact\u00e9rias que formam esporos.<\/p>\n<p>A Archaea pode viver em muitos habitats e estima-se que possam formar at\u00e9 20% da biomassa da Terra. Inicialmente, as arquebact\u00e9rias eram todass considerados extrem\u00f3filos que viviam em ambientes hostis, tais como \u00e1guas termais e lagos salgados, ambientes \u00e1cidos, alcalinos&#8230; mas a realidade \u00e9 que as arquebact\u00e9rias s\u00e3o encontradas nos mais diversos habitats, tais como solo, oceanos, p\u00e2ntanos e no c\u00f3lon humano (arquebact\u00e9rias mes\u00f3filas). As archaeas s\u00e3o especialmente numerosas nos oceanos, e as archaeas planct\u00f3nicas poderiam ser um dos grupos de organismos mais abundantes do planeta. S\u00e3o atualmente considerados uma parte importante da vida na Terra e poderiam desempenhar um papel importante tanto no ciclo do carbono como no ciclo do azoto.<\/p>\n<p>N\u00e3o s\u00e3o conhecidos exemplos claros de archaeas patog\u00e9nicas ou parasit\u00e1rias, mas s\u00e3o geralmente mutualistas ou comedores. As archaeas metanog\u00e9nicas s\u00e3o exemplos que vivem em intestinos humanos (Methanobrevibacter smithii), onde poderiam atuar como mutualistas interagindo com outros microrganismos para contribuir para a digest\u00e3o dos alimentos, como acontece nos ruminantes, onde est\u00e3o presentes em grandes quantidades e contribuem para a digest\u00e3o dos alimentos. Tamb\u00e9m foram encontrados em t\u00e9rmitas, corais. Tal como acontece com os microrganismos patog\u00e9nicos nos seres vivos, s\u00f3 foi considerado o envolvimento de archaeas com infe\u00e7\u00f5es orais.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Para que pode a archaea ser utilizada?<\/strong><\/p>\n<p>As archaeas t\u00eam o seu significado na tecnologia. As condi\u00e7\u00f5es extremas em que estes microrganismos se podem desenvolver foram estudadas em profundidade, e observou-se que isto \u00e9 poss\u00edvel gra\u00e7as a certas enzimas. Por esta raz\u00e3o, algumas destas enzimas est\u00e3o atualmente a ser usadas para conduzir rea\u00e7\u00f5es em condi\u00e7\u00f5es extremas. Algumas archaeas metanog\u00e9nicas s\u00e3o utilizadas para tratar \u00e1guas residuais em esta\u00e7\u00f5es de tratamento, realizando digest\u00e3o anaer\u00f3bia de res\u00edduos, produzindo biog\u00e1s. As enzimas archaeas extremas s\u00e3o capazes de resistir a temperaturas elevadas. Podem fazer a sua fun\u00e7\u00e3o a mais de 100\u00baC, pelo que os alimentos podem ser processados a altas temperaturas (leite de baixa lactose ou soro de leite). As enzimas de archaeas term\u00f3filas tamb\u00e9m tendem a ser muito est\u00e1veis em solventes org\u00e2nicos, pelo que podem ser utilizadas numa vasta gama de processos de s\u00edntese de compostos org\u00e2nicos amigos do ambiente.<\/p>\n<p>Gra\u00e7as \u00e0 biotecnologia, novos microrganismos que produzem enzimas capazes de resistir \u00e0s condi\u00e7\u00f5es dr\u00e1sticas dos processos industriais est\u00e3o constantemente a ser procurados. Menos de 1% dos microrganismos existentes foram estudados, pelo que se estima que existam milh\u00f5es deles ainda por descobrir, a maioria dos quais encontrados em ambientes em que as condi\u00e7\u00f5es de crescimento s\u00e3o extremas e imposs\u00edveis para outros organismos (microrganismos extrem\u00f3filos, psicrof\u00edlicos, hipertermof\u00edlicos, osm\u00f3filos, alcal\u00f3filos&#8230;). Estes microrganismos s\u00e3o, sem d\u00favida, uma fonte potencial de novas enzimas. Por exemplo, os psicrof\u00edlicos sintetizam enzimas com modifica\u00e7\u00f5es bioqu\u00edmicas que lhes permitem operar a baixas temperaturas, assim como mol\u00e9culas que reduzem o ponto de congela\u00e7\u00e3o da \u00e1gua dentro da c\u00e9lula. Uma nova classe de antibi\u00f3ticos potencialmente \u00fateis \u00e9 derivada deste grupo de organismos. Oito destas subst\u00e2ncias j\u00e1 foram caracterizadas, mas poderia haver muitas mais, especialmente em Halobact\u00e9rias. Estes compostos s\u00e3o importantes porque t\u00eam uma estrutura diferente da dos antibi\u00f3ticos bacterianos, pelo que podem ter um modo de a\u00e7\u00e3o diferente. Al\u00e9m disso, poderiam permitir a cria\u00e7\u00e3o de novos marcadores selecion\u00e1veis para serem utilizados na biologia molecular das arquebact\u00e9rias. A descoberta de novas subst\u00e2ncias depende da recupera\u00e7\u00e3o destes organismos do ambiente e da sua cultura.<\/p>\n<p>A grande biodiversidade existente entre os microrganismos extrem\u00f3filos e a sua capacidade de sintetizar prote\u00ednas e enzimas, ativos nestas condi\u00e7\u00f5es extremas, abriu um panorama promissor em biotecnologia, uma vez que uma grande propor\u00e7\u00e3o dos processos industriais tem lugar sob condi\u00e7\u00f5es extremas de temperatura, press\u00e3o, for\u00e7a i\u00f3nica, pH e solventes org\u00e2nicos. Al\u00e9m disso, estas enzimas podem ser usadas como modelo para conceber e construir prote\u00ednas com novas propriedades \u00fateis para determinadas aplica\u00e7\u00f5es industriais, atrav\u00e9s da manipula\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica de microrganismos.<\/p>\n<p>As principais ind\u00fastrias que t\u00eam beneficiado da utiliza\u00e7\u00e3o destas enzimas extremas s\u00e3o os produtores de detergentes, alimentos, t\u00eaxteis, couro, papel e farmac\u00eauticas. Term\u00f3filos e hiperterm\u00f3filos s\u00e3o os grupos de extrem\u00f3filos mais estudados. As enzimas que foram isoladas deles t\u00eam sido objeto de v\u00e1rias investiga\u00e7\u00f5es e aplica\u00e7\u00f5es industriais e biotecnol\u00f3gicas, uma vez que s\u00e3o extremamente termoest\u00e1veis e geralmente resistentes \u00e0 a\u00e7\u00e3o de desnaturantes, detergentes, solventes org\u00e2nicos, e exposi\u00e7\u00e3o a valores extremos de pH.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00a0A archaea \u00e9 um organismo microsc\u00f3pico, (tamanho entre 0,1 \u03bcm a mais de 15 \u03bcm), que pode ter flagelos. As suas c\u00e9lulas s\u00e3o rodeadas por uma cobertura (parede celular) com l\u00edpidos de membrana muito diferentes de outras formas de vida, tais como bact\u00e9rias ou eucariotas, o que lhes confere alta resist\u00eancia a condi\u00e7\u00f5es extremas. 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