Os cientistas descobriram os detalhes intrincados de como uma ameba pouco conhecida, Paulinella chromatophora, adquiriu a fotossíntese através de um antigo evento endossimbiótico, fornecendo informações sobre a história evolutiva dos organismos fotossintéticos.

Paulinella chromatophora é uma ameba unicelular que abriga endossimbiontes cianobacterianos, proporcionando-lhe a capacidade de fotossintetizar. A endossimbiose é um fenômeno fascinante onde um organismo vive dentro de outro, formando uma relação estreita e mutuamente benéfica. Neste caso, os endossimbiontes cianobacterianos, referidos como cromatóforos, residem no citoplasma de Paulinella chromatophora.

Para compreender a história evolutiva e os mecanismos celulares por trás desta relação única, os investigadores realizaram análises genómicas e celulares abrangentes. Eles se concentraram nos cromatóforos e em suas interações com a ameba hospedeira.

Através de análises genómicas comparativas, os cientistas descobriram que os cromatóforos de Paulinella chromatophora possuem um genoma reduzido, compreendendo apenas genes essenciais para a fotossíntese e sobrevivência no hospedeiro. Isto sugere que os cromatóforos sofreram uma redução significativa do genoma ao longo do tempo evolutivo, simplificando a sua funcionalidade para o propósito principal da fotossíntese.

Além disso, investigações celulares detalhadas revelaram que os cromatóforos estão encerrados dentro de uma membrana especializada derivada da ameba hospedeira. Esta compartimentação única da membrana fornece proteção e garante a troca eficiente de nutrientes e produtos residuais entre os cromatóforos e o hospedeiro. A membrana também contém proteínas específicas que facilitam a comunicação e coordenação entre o hospedeiro e os endossimbiontes.

A equipe de pesquisa também descobriu evidências convincentes de transferência horizontal de genes entre os cromatóforos e a ameba hospedeira. A transferência horizontal de genes é um processo em que o material genético é transferido entre diferentes organismos, independente da reprodução tradicional. Neste caso, genes relacionados com a fotossíntese e fixação de carbono foram transferidos dos cromatóforos para o hospedeiro, sugerindo um nível mais profundo de integração e cooperação entre os dois organismos.

Estas descobertas lançam luz sobre a jornada evolutiva dos eucariontes fotossintéticos, mostrando como as relações endossimbióticas podem conduzir a adaptações e inovações significativas. A pesquisa fornece uma compreensão mais profunda das origens da fotossíntese em eucariontes e dos mecanismos que moldaram a evolução da vida celular complexa.