Domínio Archaea

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O domínio Archaea 
 
Arqueas são organismos procariotos de grande diversidade, mas menores, 
quanto ao número de espécies, que as do domínio Bacteria. Por serem procariontes, 
não apresentam membrana interna individualizando um material genético, ou seja, 
uma carioteca: este material fica de forma difusa pelo citoplasma. Nem sempre 
apresentam parede celular – e, quando a apresentam, sua composição é distinta da 
parede das bactérias, formada por diversos componentes sem peptidoglicanos. 
Arqueas podem ser unicelulares ou formar filamentos ou agregações. 
Os seres do domínio Archaea possuem características moleculares distintas 
que os separam tanto das bactérias (o outro grupo mais proeminente de 
procariontes) quanto dos eucariotos (organismos, inclusive plantas e animais, cujas 
células contêm um núcleo definido). 
 
Os membros do Archaea incluem: 
• Pyrolobus fumarii, cujo limite superior de temperatura para a vida é de 113°C 
(235°F), já foi encontrado em fontes hidrotermais; 
• Espécies de Picrophilus, que foram isoladas de solos ácidos no Japão. Trata-se 
dos organismos mais tolerantes ao ácido de que se tem conhecimento: são 
capazes de crescer em torno de pH 0; 
• Metanogênicos, que produzem gás metano como subproduto metabólico e são 
encontrados em ambientes anaeróbicos, como pântanos, fontes termais e 
intestinos de animais e seres humanos. 
 
Fisiologicamente, arqueas podem ser aeróbias, anaeróbias facultativas ou 
estritamente anaeróbias. Há espécies quimiossintetizantes e fotossintetizantes 
anoxígenas, além de outros tipos diversos de obtenção de energia. Recentes análises 
filogenéticas do material genético de diversas espécies dividiram as arqueas em dois 
grupos: crenarqueota e euriarqueota. 
As crenarqueotas são postuladas como os organismos mais abundantes em 
oxidação de amônia no solo, representando uma grande proporção dos micro-
organismos presentes no picoplâncton dos oceanos do mundo. Já a subdivisão 
euriarqueota, apresenta organismos em sedimentos marinhos de profundidade que 
são responsáveis pela remoção do metano, por meio da oxidação anaeróbica do gás 
armazenado nesses sedimentos. Em contraste, estima-se que as euriarqueotas 
metanogênicas de ambientes anaeróbios terrestres, como campos de arroz, geram 
aproximadamente de 10% a 25% das emissões globais de metano. 
Embora muitas das arqueas cultivadas e pesquisadas sejam extremófilos, estes 
organismos, em seus respectivos habitats extremos, representam apenas uma 
minoria da diversidade total do domínio Archaea. Estudos com diversas técnicas 
mostraram que as arqueas são abundantes e desempenham importantes papéis 
ecológicos em ecossistemas frios e temperados. Elas também são encontradas 
vivendo em associação com eucariotos. 
 
Características 
• Parede celular - Como existem vários tipos de paredes celulares nas arqueas, a 
ausência ou presença do peptidoglicano é uma característica distintiva entre elas 
e as bactérias; 
• Ácidos graxos - As arqueas têm ligações de éter ligando os ácidos gordos às 
moléculas de glicerol; 
• Complexidade da RNA polimerase - Tanto arqueas quanto eucariotas têm 
múltiplas RNA polimerases que contêm múltiplos polipeptídeos. As da arquea, por 
exemplo, contêm mais de oito polipeptídeos; as de eucariotos, 10 a 12. Portanto, as 
RNA polimerases daquela se assemelham mais às destes que às de bactérias; 
• Síntese proteica - Várias características da síntese proteica nas arqueas são 
semelhantes às dos eucariotos, mas não às das bactérias. Uma diferença 
proeminente é que estas possuem um RNAt iniciador (RNA de transferência) com 
um aminoácido metionina modificada, enquanto os eucariotos e as arqueas têm 
um com uma metionina não modificada; 
• Metabolismo - Vários tipos de metabolismo em arqueas e bactérias não existem 
em eucariotos, incluindo a fixação de nitrogênio, desnitrificação, quimiolitotrofia e 
crescimento hipertermofílico. A metanogênese (produção de metano como 
subproduto metabólico) ocorre apenas no domínio Archaea, especificamente na 
subdivisão euriarqueota. 
 
Sobrevivência 
 Diversas pesquisas observam que as arqueas apresentam uma série de 
habilidades de resistência dentro de ambientes que, a princípio, não permitiriam vida. 
Estes organismos podem ser encontrados tanto em locais com temperaturas acima 
de 60ºC como em geleiras próximas de 0ºC. Alguns conseguem viver em ambientes 
salinos, alcalinos ou até mesmo ácidos. 
As arqueas halofílicas parecem ser capazes de prosperar em ambientes com 
alto teor de sal por abrigarem um conjunto especial de genes que codifica enzimas 
para uma via metabólica que limita a osmose. Essa via metabólica, conhecida como 
via metilaspartato, representa um tipo único de Anaplerose (processo de reabastecer 
provisões de intermediários metabólicos). 
 
Filogenia 
 Os domínios Archaea e Eukarya apresentam uma evidente proximidade com o 
domínio Bacteria, o que confere uma base para falar sobre o processo de surgimento 
dos eucariontes. Os estudos filogenéticos mais recentes sobre as arqueas indicam o 
seguinte cladograma: 
 
 
 
Eukaryota, ou seja, o domínio no qual os seres humanos estão incluídos, é o 
grupo-irmão do clado pertencente ao domínio Archaea, chamado de 
Heimdallarchaeota. Esses dados mostram, além da relação íntima entre Eucaryota 
com esses seres, uma das peças que faltavam para analisar a formação dos 
eucariontes. 
 
Teoria da endossimbiose 
 Cerca de 1,7 bilhões de anos atrás, o planeta Terra era muito diferente do atual. 
Nos mares, uma série de células procariontes se proliferava, pois elas não mais eram 
atingidas por enormes meteoros ou qualquer outro tipo de desastre ambiental 
intenso. Com essa proliferação, é possível imaginar que a disponibilidade de 
substâncias nutritivas dissolvidas na água começava a diminuir. 
Com a diminuição de nutrientes, foi necessário englobar outros procariontes 
para suprir suas carências energéticas. Em diversos movimentos de englobamento, 
as células procariontes então começavam não só a receber um maior aporte 
energético, como também a aumentar a possibilidade do estreitamento das relações 
de simbiose. 
Paralelamente, o aumento da absorção de moléculas, como os lipídios 
provenientes das membranas de outros procariontes, proporcionava uma maior 
quantidade de material para ser estendido à superfície celular. De certo modo, esta 
superfície também se estendeu internamente, promovendo o fenômeno de 
invaginação da membrana. 
 
 
 
Estas novas células seguiam no processo de aquisição de células procariontes 
a fim de utilizar suas substâncias e seus nutrientes para a manutenção energética. 
Alguns destes procariontes englobados foram indivíduos que conseguiam captar 
moléculas oxidativas, como o oxigênio atmosférico, e extrair o máximo de elétrons 
de nutrientes adquiridos, formando diversas moléculas de ATP. 
A partir do estabelecimento de relações mútuas de troca de favores entre 
estas células adquiridas e a eucarionte, uma intimidade genética começou a se 
desenvolver. Tempos depois, a antiga célula procarionte com alta aquisição 
energética agora se tornava parte integrante da célula eucarionte, e passou a ser 
chamada de mitocôndria. 
Outra linhagem de células eucarióticas com mitocôndrias, tempos depois, 
começou a englobar pequenos procariontes fotossintetizantes similares às 
cianobactérias atuais, originando os eucariontes fotossintetizantes. Hoje em dia, eles 
são representados por algas uni ou pluricelulares e plantas.