"Se você não aguenta o calor, saia da cozinha", diz o velho ditado. Mas para os organismos que não podem deixar a proverbial cozinha quando as coisas ficam muito quentes, há outra maneira: pesquisadores do Japão descobriram que as plantas podem ganhar tolerância ao calor para se adaptar melhor ao estresse térmico futuro, graças a um mecanismo particular de memória do estresse térmico . "

Em um estudo publicado em Nature Communications , pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia de Nara revelaram que uma família de proteínas que controlam pequenos genes de choque térmico permite que as plantas se "lembrem" de como lidar com o estresse térmico.

As mudanças climáticas, especialmente o aquecimento global, são uma ameaça crescente à agricultura em todo o mundo. Como as plantas não podem se mover para evitar condições adversas, como altas temperaturas potencialmente letais, elas precisam ser capazes de lidar com fatores como estresse por calor de forma eficaz para sobreviver. Portanto, melhorar a tolerância ao calor das plantas cultivadas é uma meta importante na agricultura.

"O estresse térmico costuma se repetir e mudar", diz o autor principal do estudo, Nobutoshi Yamaguchi. "Uma vez que as plantas passam por um estresse térmico moderado, elas se tornam tolerantes e podem se adaptar a mais estresse térmico. Isso é conhecido como 'memória' de estresse térmico e foi relatado como estando correlacionado a modificações epigenéticas ." As modificações epigenéticas são alterações hereditárias na maneira como os genes são expressos e não envolvem alterações nas sequências de DNA subjacentes.

"Queríamos descobrir como as plantas retêm uma memória das mudanças ambientais", explica Toshiro Ito, autor sênior. "Nós examinamos o papel das proteínas JUMONJI (JMJ) na tolerância adquirida à temperatura em resposta ao calor recorrente dentro de alguns dias."

As proteínas JUMONJI são histonas demetilases. As desmetilases são enzimas que removem grupos metil de moléculas como proteínas, particularmente histonas, que fornecem suporte estrutural aos cromossomos. A equipe revelou que as plantas são capazes de manter a memória de calor por causa da redução do H3K27me3 (histona H3 lisina 27 trimetilação) em pequenos genes de choque térmico.

"Descobrimos que essas proteínas são necessárias para o calor aclimatação ao em Arabidopsis thaliana. Esses resultados, junto com estudos futuros, vão esclarecer ainda mais os mecanismos de memória e adaptação das plantas”, diz Yamaguchi.

Esta pesquisa será relevante para a pesquisa genética em vários campos, incluindo biologia, bioquímica, ecologia e ciências ambientais e agrícolas , e é aplicável ao estudo de animais e também de plantas. Compreender o mecanismo de memória epigenética revelado neste estudo ajudará no trabalho com a tolerância ao calor para manter o suprimento de alimentos em condições naturais.