Você pode encontrar-se buscando um analgésico quando uma dor de cabeça bate, e parece que as plantas fazem algo semelhante: quando sob estresse de perigos ao seu redor, as plantas são capazes de produzir sua própria aspirina.
Um novo estudo analisa mais de perto esse mecanismo particular de autodefesa nas plantas, e como a produção do metabólito ativo da aspirina – ácido salicílico – é regulada.
Onde o ácido salicílico tem sido usado pelos seres humanos há séculos como tratamento para dor e inflamação, nas plantas, ele desempenha um papel fundamental na sinalização, regulação e defesa do patógeno.
Produzido em cloroplastos (as minúsculas organelas verdes onde o processo de fotossíntese é realizado), é tipicamente gerado em resposta ao estresse.
A pesquisa foi publicada na Science Advances realizada pela bióloga wilhelmina van de Ven, da Universidade da Califórnia, Riverside (UCR) mostra que isso é possível.
A pesquisa
Para entender melhor a complexa cadeia de reações que as plantas realizam quando sob estresse, van de Ven e sua equipe realizaram análises bioquímicas em plantas mutantes para bloquear os efeitos das principais vias de sinalização de estresse.
As tensões ambientais produzem espécies reativas de oxigênio (ROS) em todos os organismos vivos. Um exemplo que você pode estar familiarizado é queimadura de sol em sua pele se você passar muito tempo exposto à luz solar direta sem qualquer protetor solar.
No caso das plantas, essas tensões incluem insetos hostis, seca e calor excessivo. Embora altos níveis de ROS nas plantas possam ser letais, quantidades menores têm uma importante função de segurança – e por isso a regulação é fundamental.
Pesquisadores usaram Rockcress ou Arabidopsis como planta modelo para os experimentos. Eles se concentraram em uma molécula de alerta precoce chamada MEcPP, que também tem sido vista em bactérias e parasitas da malária.
Parece que, como o MEcPP é acumulado em uma planta, ele desencadeia uma reação química e resposta, que inclui ácido salicílico.
Esse conhecimento pode nos ajudar a modificar plantas para serem mais resistentes aos riscos ambientais no futuro.
Em níveis não letais, a ROS é como um chamado de emergência à ação, permitindo a produção de hormônios protetores, como o ácido salicílico. ROS são uma espada de dois gumes.
diz o geneticista de plantas Jin-Zheng Wang, da UCR
(A) Imagens representativas de WT manchado de DAB de 2 semanas, ceh1, ceh1/vir3-1, e mudas vir3-1 mostram diferencial H2O
2 acumulação nos genótipos. Barras de escala, 0,5 cm. (B a E) As imagens confocal exibem núcleo (vermelho) e cloroplasto (ciano) sem e com estromatóis em WT, ceh1, ceh1/vir3-1, e vir3-1 (B) e (D) WT, ceh1, e ceh1/eds16 mudas com as imagens de fluorescência de cloroplasto, e suas análises estatísticas correspondentes (C e E). Os marcadores são CFP e mCherry fundidos ao peptídeo transitório de cloroplasto e ao sinal de localização nuclear do WPP, respectivamente. Barras de escala, 5 μm. Os dados são ± SEM (n ≥ 3) para cada genótipo repetido três vezes com resultados semelhantes. As análises estatísticas foram realizadas pela ANOVA unidirecional com o teste de múltiplas comparações de Tukey (P<0,05).
O que esperar de futuras pesquisas
Ainda há muito que não sabemos sobre a molécula MEcPP e sua função, mas entender como esse mecanismo funciona pode ajudar os cientistas a aproveitá-la para seu próprio uso: produzir plantas que sejam mais capazes de lidar com estresses e cepas.
Sabemos que as plantas, assim como os animais, estão sob uma quantidade crescente de pressão de um mundo em aquecimento, e não está claro quantas espécies serão capazes de sobreviver à medida que as temperaturas médias continuarem subindo.
Como apontam os pesquisadores, as tensões examinadas neste estudo – reações ao alto calor, luz solar constante e falta de água – estão sendo todas experimentadas pelas plantas no mundo agora… e, claro, se as plantas estão em apuros, nós também.
Esses impactos vão além da nossa comida. As plantas limpam nosso ar sequestrem dióxido de carbono, nos oferecem sombra e fornecem habitat para inúmeros animais. Os benefícios de aumentar sua sobrevivência são exponenciais.
diz o bioquímico molecular Katayoon Dehesh, da UCR
Texto traduzido e adaptado do original em sciencealert
