Cronobiologia: Pesquisadores identificam genes que informam a s plantas quando florescem
As descobertas podem ajudar a criar plantas mais adaptadas aos seus ambientes. O estudo foi publicado no The Plant Journal
Domanio paºblico
Como as plantas sabem quando éhora de florescer? Pesquisadores da Universidade Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) estudaram essa questãoe identificaram dois genes que são essenciais para esse processo. Eles foram capazes de mostrar que os genes ELF3 e GI controlam o rela³gio interno das plantas, que monitora a duração da luz do dia e determina quando éa hora certa para florescer. As descobertas podem ajudar a criar plantas mais adaptadas aos seus ambientes. O estudo foi publicado no The Plant Journal .
Como os animais, as plantas também tem um rela³gio interno que prepara mecanismos celulares internos em antecipação a s próximasmudanças ambientais. Isso garante que as plantas realizem apenas tarefas especaficas na hora mais adequada do dia. Por exemplo, durante o dia, eles realizam fotossantese, extraindo energia da luz solar. No entanto, processos completamente diferentes ocorrem a noite na ausaªncia de luz solar. Muitas plantas crescem significativamente mais do que durante o dia. Portanto, para diferenciar dia e noite, as plantas possuem receptores especiais em suas células que podem detectar a luz solar e iniciar e interromper os processos metaba³licos, conforme necessa¡rio.
"Assim como os seres humanos, as plantas também possuem o chamado rela³gio circadiano. Essa éuma complexa rede de genes e proteanas que permite que as plantas controlem diferentes processos em relação ao tempo, para que seu biorritmo seja perfeitamente sincronizado com o ciclo dia-noite". explica o Dr. Usman Anwer, do Instituto de Ciências Agracolas e Nutricionais da MLU.
Por meio de mecanismos circadianos, as plantas são capazes de antecipar certas regularidades em seu ambiente, como a alterna¢ncia do dia e da noite, e se ajustam de acordo. Isso também inclui a floração na hora certa. "As plantas se orientam para a razãoentre as horas da luz solar e da escurida£o. Algumas plantas apenas florescem quando os dias são particularmente longos. Outras apenas florescem quando as noites excedem um certo período de tempo", explica Anwer. Isto não ésurpreendente; afinal, diferentes espanãcies de plantas florescem em diferentes anãpocas do ano, quando os dias tem comprimentos diferentes.
Neste novo estudo, os pesquisadores da MLU queriam entender quais genes controlam o rela³gio interno de uma planta, influenciando assim o processo de floração. Eles fizeram isso investigando dois genes que já eram conhecidos por desempenharem um papel crucial no rela³gio circadiano: ELF3 e GI. "Esses dois genes sempre foram estudados separadamente. Nosso objetivo era entender como os dois genes funcionam juntos e como eles influenciam conjuntamente o rela³gio circadiano, por exemplo, regulando quando uma planta floresce", diz Anwer.
A equipe investigou como os dois genes funcionavam no agria£o, também conhecido como Arabidopsis thaliana, bem conhecida planta modelo de pesquisa cientafica. Os cientistas criaram plantas com vários defeitos genanãticos. Em um grupo, o gene ELF3 estava com defeito; no segundo grupo, foi o gene GI. No terceiro grupo, os dois genes foram desligados. Os pesquisadores observaram como as plantas reagiam a diferentes períodos de luz. Eles descobriram que quando um dos dois genes estava com defeito, o rela³gio circadiano das plantas ainda funcionava de forma rudimentar. Quando os dois genes foram desligados, a planta não reagiu mais. "As plantas ainda podiam perceber a luz, mas não sabiam mais quanto tempo durava a luz. Isso explica por que os mutantes com o duplo defeito genanãtico produziram flores ao mesmo tempo, em diferentes períodos de luz ", conclui a resposta.
No entanto, a luz não éa única fonte externa de informação para o rela³gio circadiano , diz o pesquisador. A temperatura ambiente também muda durante o curso do dia e do ano. Em um projeto de acompanhamento, os cientistas querem entender como a temperatura influencia a floração das plantas e se a temperatura pode compensar a falta de informações sobre a luz. Os resultados também podem ser importantes para o melhoramento de plantas. A maioria das plantas se adaptou ao ambiente original de forma a exigir uma proporção especafica entre horas de luz solar e escurida£o para florescer. As novas descobertas podem permitir que as plantas projetado para florescer em outros lugares e produzir bons rendimentos.