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quinta-feira, 28 de março de 2024

Hormônio de laboratório revela segredos de plantas

2018-01-27 06:04:00

Um hormônio desenvolvido em laboratório deve desvendar mistério de plantas. Ao desenvolver uma versão sintética para reconhece-lo, a pesquisadora do Instituto Médico Howard Hughes Keiko Torii e seus colegas estão prontos para descobrir como funcionam as plantas internamente.

O novo trabalho, descrito na edição de 22 de Janeiro da revista Nature Chemical Biology, é uma “ferramenta transformativa para entender o crescimento da planta e seu desenvolvimento”, diz Torri, uma bióloga de plantas na Universidade de Washington. Esse entendimento deve ter grandes implicações, aumentando a possibilidade, por exemplo, de uma nova forma para amadurecer morangos e tomates.

Para as plantas, a auxina de hormônio é rei. Entre muitos outros trabalhos, a auxina ajuda o girassol a seguir a luz do sol, as raízes crescem e os frutos amadurecem. Essa ampla variação de trabalhos, bem como o fato de que cada célula em uma planta pode produzir como detectar auxina, fazendo difícil de separar o hormônio dos seus outros papéis. “Tem sido um grande mistério de como uma simples molécula pode fazer tantas coisas diferentes”, afirma Keiko.

Ela e seus colegas criaram uma forma de estudar as respostas de plantas para as auxinas ao desenhar uma versão de laboratório que pode ser precisamente controlada. Trabalhando com químicos sintéticos no Japão, os pesquisadores acrescentaram um novo impacto para a estrutura da auxina – o hidrocarbono não é normalmente contido pela auxina. Os pesquisadores ajustaram o receptor de auxina das plantas Arabidopsis, uma proteína que senta na parte de fora das células e detecta auxina. Nesta vez, os pesquisadores removeram os aminoácidos do receptor, criando um buraco de tamanho perfeito para abrigar a auxina feita em laboratório. Essa mudança simples é “realmente elegante”, disse Keiko.

Depois, os pesquisadores testaram se a auxina sintética e o receptor sintético poderiam ter os mesmos papéis. O sistema intrinsicamente funcionou bem. As raízes expostas a auxina pararam de crescer para baixo e começaram a crescer para o lado ao ativar as células-tronco que se separam da raiz principal. Depois de detectar a auxina sintética, as plantas Arabidopsis transgênicas para produzir a auxina sintética se comportaram somente de forma normal – crescendo da mesma forma os ramos.

As raízes não tinham um receptor de auxina sintética foram essencialmente cegas para a auxina sintética, uma prova de que o hormônio artificial foi detectado somente pelo receptor artificial. Keiko diz que os pesquisadores tentam separar a rede emaranhada dos trabalhos das auxinas nas plantas.

Com o sistema delas funcionando, os pesquisadores testaram uma questão de longa data em biologia de plantas. Os cientistas souberam que as mudas germinativas usam auxinas para crescer rapidamente. Mas a identidade do receptor exato que permite a esse processo acontecer não estava definido.

A comunidade científica tinha uma suspeita em mente. A equipe de Keiko produziu uma planta na qual faltava uma auxina receptora natural chamada de TIR1, mas sim que possuía uma versão sintética. Quando exposta a auxina artificial, essas mudas começam a crescer rapidamente, se comportando exatamente como se fossem um receptor normal.

Outras questões científicas fundamentais podem ser resolvidas com esse sistema, segundo Keiko, com o papel da auxina em abrir os estômatos, as estruturas que deixam as plantas respirarem.

Um dia, a auxina sintética pode encontrar lugar mesmo na agricultura. A auxina é atualmente pulverizada em frutas para acelerar o amadurecimento. Mas em altas concentrações, o hormônio pode agir como um herbicida que mata plantas. Fruitas transgênica de carregar o receptor sintético que poderia amadurecer o hormônio sintético, eliminando a necessidade de pulverizar a auxina indiscriminadamente. Ela alerta, por outro lado, que muito mais testes precisam ser feitos antes que um sistema de hormônios sintéticos possam ser usados.

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