Os biólogos que estudam coletivos de bactérias, ou “biofilmes”, descobriram que esses organismos chamados simples apresentam uma capacidade robusta de memória.
Trabalhando no laboratório da Universidade da Califórnia em San Diego, o professor Gürol Süel, Chih-Yu Yang, Maja Bialecka-Fornal e seus colegas descobriram que as células bacterianas estimuladas pela luz lembram a exposição horas após o estímulo inicial. Os pesquisadores foram capazes de manipular o processo para que os padrões de memória surgissem.
A descoberta revela paralelos surpreendentes entre organismos unicelulares de baixo nível e neurônios sofisticados que processam a memória no cérebro humano.
“Mesmo alguns anos atrás, as pessoas não pensavam que as células bacterianas e os neurônios eram iguais porque são células tão diferentes”, disse Süel. “Essa descoberta em bactérias fornece pistas e a chance de entender algumas das principais características do cérebro em um sistema mais simples. Se entendermos como algo tão sofisticado quanto um neurônio surgiu – suas raízes antigas -, teremos uma chance melhor de entender como e por que funciona de uma certa maneira “.
As descobertas, descritas em 27 de abril na revista Cell Systems, também fornecem um caminho inicial para os cientistas projetarem um dia sistemas básicos de computação com organismos vivos, como bactérias.
Após descobertas recentes do laboratório de Süel de que as bactérias usam canais de íons para se comunicar, uma nova pesquisa sugeriu que as bactérias também podem armazenar informações sobre seus estados passados. No novo estudo, os pesquisadores foram capazes de codificar padrões complexos de memória (vídeo aqui) em biofilmes bacterianos com alterações induzidas pela luz no potencial da membrana celular da bactéria Bacillus subtilis. As impressões ópticas, eles descobriram, duraram horas após o estímulo inicial, levando a uma representação direta e controlável de resolução de célula única da memória.
“Quando perturbamos essas bactérias com a luz, elas se lembraram e responderam de maneira diferente a partir desse momento”, disse Süel. “Então, pela primeira vez, podemos visualizar diretamente quais células têm memória. Isso é algo que não podemos visualizar no cérebro humano”.
A capacidade de codificar a memória em comunidades bacterianas, dizem os pesquisadores, poderia permitir o cálculo biológico futuro através da impressão de padrões complexos de memória espacial em biofilmes.
“As bactérias são a forma de vida dominante neste planeta”, disse Süel. “Ser capaz de gravar memória em um sistema bacteriano e fazê-lo de maneira complexa é um dos primeiros requisitos para poder fazer cálculos usando comunidades bacterianas”.
Além disso, como observam os pesquisadores no estudo: “Portanto, pode ser possível imprimir circuitos sintéticos em biofilmes bacterianos, ativando diferentes tipos de cálculos em áreas separadas do biofilme … No geral, nosso trabalho provavelmente inspirará novas membranas. abordagens baseadas em potencial na biologia sintética e fornecem um paradigma bacteriano para sistemas biológicos com capacidade de memória “.
Publicado em 28/04/2020 06h14
Artigo original:
Estudo original:
Achou importante? Compartilhe!
Assine nossa newsletter e fique informado sobre Astrofísica, Biofísica, Geofísica e outras áreas. Preencha seu e-mail no espaço abaixo e clique em “OK”: