Pesquisadores descobriram bactérias simbióticas dentro de insetos planthopper com os genomas mais pequenos registados para qualquer organismo, medindo tão pouco quanto 50.000 pares de bases. Estes micróbios, que coevoluíram com os seus hospedeiros há cerca de 263 milhões de anos, borram a linha entre bactérias independentes e organelos celulares como mitocôndrias. As descobertas destacam a redução extrema do genoma em simbiontes provedores de nutrientes.
Os planthoppers, insetos que se alimentam exclusivamente de seiva vegetal, dependem de bactérias simbióticas alojadas em células abdominais especializadas para obter nutrientes essenciais ausentes na sua dieta açucarada. Ao longo de milhões de anos, estas bactérias sofreram uma otimização genética significativa, tornando-se inteiramente dependentes dos seus hospedeiros. Uma equipa liderada por Piotr Łukasik na Universidade Jaguelónica em Cracóvia, Polónia, examinou 149 planthoppers de 19 famílias. Ao extrair e sequenciar ADN dos tecidos abdominais dos insetos, reconstruíram os genomas de dois simbiontes: Vidania e Sulcia. Os resultados mostraram genomas com menos de 181.000 pares de bases de comprimento, com algumas estirpes de Vidania com apenas 50.000 pares de bases—superando o anterior detentor do recorde, Nasuia em leafhoppers, que excede 100.000 pares de bases. Estas bactérias possuem cerca de 60 genes codificadores de proteínas, comparável a alguns vírus, como o que causa covid-19 com cerca de 30.000 pares de bases. Os simbiontes sintetizam principalmente o aminoácido fenilalanina, crucial para a formação do exoesqueleto dos insetos. O grupo de Łukasik sugere que a redução do genoma pode ocorrer quando mudanças na dieta do hospedeiro fornecem nutrientes alternativos ou micróbios adicionais assumem papéis anteriores. Esta redução ecoa a evolução das mitocôndrias e cloroplastos, descendentes bacterianos antigos integrados em células eucarióticas. «Exatamente onde este simbionte altamente integrado termina e um organelo começa, acho que é muito difícil dizer», notou Łukasik. «É um limite muito difuso». Nancy Moran da University of Texas at Austin, que não esteve envolvida, concordou que rotulá-los como organelos depende da definição, embora diferenças persistam: mitocôndrias, com genomas de 15.000 pares de bases originados há mais de 1,5 mil milhões de anos, permeiam a maioria das células, ao contrário destes simbiontes especializados. Łukasik vê-os num «gradiente de dependência», antecipando exemplos ainda menores no futuro. O estudo aparece em Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-026-69238-x).