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As plantas definem um alarme de hora de dormir para garantir sua sobrevivência, mostra um novo estudo
As plantas usam a luz solar para produzir seus próprios açúcares a partir da fotossíntese durante o dia e armazená-los para fornecer energia durante a noite.
Por Universidade de York - 01/03/2021


Assistindo ao relógio da Arabidopsis: Mudas que expressam um gene de vaga-lume emissor de luz controlado pelo ritmo circadiano da planta. Crédito: Mike Haydon

As plantas têm um sinal metabólico que ajusta seu relógio circadiano à noite para garantir que armazenem energia suficiente para sobreviver à noite, revela um novo estudo.

A pesquisa - envolvendo cientistas da Universidade de York - sugere que este sinal pode fornecer informações importantes para a planta sobre a quantidade de açúcar disponível ao anoitecer e, portanto, como ajustar o metabolismo para durar a noite.

As plantas usam a luz solar para produzir seus próprios açúcares a partir da fotossíntese durante o dia e armazená-los para fornecer energia durante a noite.

A capacidade de prever o nascer do sol e estimar a duração da noite, e ajustar o metabolismo de acordo, é crítica para a sobrevivência das plantas e para maximizar o crescimento. Isso depende de um cronômetro biológico chamado relógio circadiano, que é uma rede de genes oscilantes que comanda ritmos de cerca de 24 horas.

O Dr. Mike Haydon, ex-departamento de Biologia da Universidade de York e agora baseado na Universidade de Melbourne, disse: "Achamos que este sinal metabólico está agindo como acertar um despertador antes de dormir para garantir a sobrevivência da planta.

"As plantas devem coordenar o metabolismo fotossintético com o ambiente diário e adaptar a fisiologia rítmica e o desenvolvimento para corresponder à disponibilidade de carbono."

Para entender como os açúcares alteram o relógio circadiano, os pesquisadores mediram a expressão gênica em mudas enquanto modificavam a fotossíntese ou o suprimento de açúcar.

Eles descobriram um conjunto de genes regulados pelo composto químico superóxido, uma molécula associada à atividade metabólica. A maioria desses genes está ativa à noite, incluindo genes-chave que atuam no relógio circadiano. Eles descobriram que, ao inibir a produção de superóxido, também inibiam o efeito do açúcar nesses genes do relógio circadiano à noite.

O professor Ian Graham do Centro de Novos Produtos Agrícolas do Departamento de Biologia acrescentou: "Distinguir os efeitos da luz e dos açúcares nas células fotossintéticas é um desafio. Nossos dados sugerem um novo papel para o superóxido como um sinal rítmico relacionado ao açúcar que atua à noite e afeta a expressão e o crescimento do gene circadiano . "

O artigo, "Superóxido é promovido pela sacarose e afeta a amplitude dos ritmos circadianos à noite", foi publicado na revista PNAS .

 

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