Pesquisadores descobriram que cianobactérias, um grupo antigo de bactérias fotossintéticas, utilizam um princípio semelhante ao do rádio AM para se comunicar e coordenar funções internas.
Essa revelação, publicada na revista Current Biology, lança luz sobre como ritmos biológicos interagem para regular processos celulares, mostrando que a natureza aplica princípios semelhantes aos da engenharia humana.
As cianobactérias conseguem integrar sinais de dois processos fundamentais: o ciclo de divisão celular e o relógio circadiano, que regula atividades em um ritmo de 24 horas. Esses organismos utilizam um método chamado modulação de amplitude de pulso (PAM), semelhante ao que ocorre no rádio AM.
Nesse contexto, o ciclo de divisão celular age como uma “onda portadora”, enquanto o relógio circadiano modula a amplitude dessa onda, transmitindo informações sobre os dois ritmos em uma única saída.
Bactérias usam sinais de rádio
A pesquisa liderada pelo Professor James Locke, da Universidade de Cambridge, e pelo Dr. Bruno Martins, da Universidade de Warwick, usou técnicas avançadas para desvendar esse mecanismo. Com microscopia de lapso de tempo e modelagem matemática, os cientistas analisaram a expressão de uma proteína específica, chamada RpoD4, que regula a transcrição genética.
Eles descobriram que essa proteína é ativada em pulsos sincronizados com o ciclo de divisão celular, e sua força varia conforme o ritmo do relógio circadiano.
Segundo o Dr. Chao Ye, autor principal do estudo, “o relógio circadiano determina a intensidade dos pulsos, permitindo que as células codifiquem informações sobre ambos os processos oscilatórios em uma mesma saída”. Esse é o primeiro exemplo de um relógio biológico usando o conceito de modulação de amplitude de pulso para controlar funções vitais.
Além de resolver um mistério sobre a integração de ritmos celulares, essa descoberta tem implicações práticas. O Dr. Martins destacou que essa solução biológica, evoluída há bilhões de anos, pode inspirar avanços na biotecnologia e na biologia sintética. Culturas agrícolas mais resistentes e adaptáveis às mudanças climáticas são apenas uma das aplicações possíveis.
O Professor Locke concluiu que o estudo das cianobactérias ajuda a construir a base necessária para entender relógios biológicos em organismos mais complexos, como plantas e seres humanos.
