A maioria das pesquisas sobre células-tronco de plantas se concentra nas pontas das raízes e brotos, onde o crescimento ocorre em altura. Mas a bióloga Kirsten Ten Tusscher, da Universidade de Utrecht, explica que o crescimento da espessura é igualmente essencial.

"As plantas não podem crescer infinitamente em altura. Elas também precisam crescer em espessura, ou simplesmente cairiam", ela diz.

O crescimento em espessura é o que torna as árvores mais velhas visivelmente mais grossas e robustas ao longo do tempo. Esse crescimento é essencial para a resistência estrutural, particularmente em árvores. Células-tronco na camada de câmbio da planta controlam esse crescimento de largura, produzindo madeira para sustentar a estrutura da planta. No entanto, quais genes permitem que essas células-tronco do câmbio se tornem ativas e como isso é controlado permaneceram obscuros até agora.

Ten Tusscher e sua equipe desenvolveram um modelo de computador que desempenhou um papel central em um estudo internacional, que reuniu cientistas da Universidade de Utrecht e da Universidade de Helsinque, da Universidade de Durham e da Universidade da Califórnia. Seu modelo de computador forneceu insights fundamentais, apoiando resultados de laboratório de outros membros da equipe, bem como fornecendo previsões importantes.

O trabalho foi publicado na revista Science .

O modelo de Ten Tusscher explora como genes específicos "ligam" células-tronco do câmbio conforme a planta se desenvolve, permitindo a formação de madeira. Embora genes para crescimento em altura já tenham sido estudados antes, este é o primeiro modelo a examinar genes que controlam o crescimento em espessura e o que determina onde esses genes são ligados.

A partir da saída do modelo, a equipe de Ten Tusscher descobriu que o crescimento da espessura é controlado por gradientes sobrepostos de sinais químicos específicos dentro da camada de câmbio. Esses gradientes se cruzam para formar uma zona precisa onde as células-tronco são "ligadas", guiando-as para produzir tecido de madeira. Essa interação garante que a formação de madeira ocorra de forma constante ao longo da vida da planta, fornecendo a resistência estrutural e a estabilidade necessárias para suportar o crescimento em altura.

O modelo de computador gira em torno da pequena planta Arabidopsis, uma espécie estudada extensivamente por biólogos no mundo todo para obter conhecimento sobre o crescimento das plantas em geral. O modelo mostra como as células-tronco do câmbio são ativadas e mantidas, permitindo o crescimento contínuo em espessura ao longo da vida da planta.

Entender o crescimento da espessura não é apenas um marco científico; pode levar a aplicações no mundo real em silvicultura e ação climática . Um aprendizado mais profundo sobre o crescimento das plantas é especialmente relevante para a silvicultura, particularmente na Finlândia, onde as florestas desempenham um papel importante na economia, diz Ten Tusscher.

"Se você entender completamente o crescimento das plantas e desenvolver uma árvore que cresça duas vezes mais rápido em espessura, será um grande benefício para uma indústria madeireira mais sustentável", diz Ten Tusscher. "Também é vantajoso para os esforços climáticos, pois árvores de crescimento mais rápido podem armazenar mais CO 2 . Talvez possa até ajudar os pesquisadores a ajustar o crescimento da espessura nas plantações para melhor rendimento agrícola."