Tecnologia Científica

Cientistas aproximam-se do trigo tolerante ao calor
Pesquisadores que trabalham com respostas denívelmolecular nas lavouras deram um passo mais perto de seu objetivo de produzir trigo tolerante ao calor.
Por Lancaster University - 04/05/2020


Da esquerda, o estudante de graduação Gustaf E. Degen, o tanãcnico de pesquisa
Dawn Worrall e a professora saªnior Elizabete Carmo-Silva da Universidade
de Lancaster descobriram que trocar apenas um aminoa¡cido cria uma melhor
enzima auxiliar que pode desencadear a fotossa­ntese de maneira mais
eficiente a temperaturas mais altas do trigo. Crédito: Projeto RIPE

Os termostatos inteligentes dizem aos aparelhos de ar condicionado que liguem quando o sol estiver se pondo no vera£o e quando se desligam para economizar energia. Da mesma forma, as plantas possuem Rubisco activase, ou Rca, que diz a  enzima produtora de energia da planta (Rubisco) que se ativa quando o sol estãobrilhando e sinaliza para que pare quando a folha éprivada de luz para economizar energia.

Hoje, uma equipe da Universidade de Lancaster relata no The Plant Journal que a troca de apenas um componente molecular de 380 que compaµe uma Rca no trigo permite ativar o Rubisco mais rapidamente em temperaturas mais altas , sugerindo uma oportunidade para ajudar a proteger as culturas contra o aumento da temperatura.

"Pegamos uma Rca de trigo (2β) que já era muito boa na ativação do Rubisco em temperaturas mais baixas e trocamos apenas um de seus aminoa¡cidos por um encontrado em outra Rca (1β) de trigo que funciona muito bem em temperaturas mais altas, mas élixo em ativando Rubisco - e o resultado éuma nova forma de 2β Rca que éo melhor dos dois mundos ", disse Elizabete Carmo-Silva, palestrante saªnior do Lancaster Environment Center que supervisionou esse trabalho para um projeto de pesquisa chamado Realizando maior eficiência fotossintanãtica ( MADURO).

Um pequeno va­deo explicando o resultado da pesquisa. Crédito: Projeto RIPE
O RIPE estãoprojetando as culturas para serem mais produtivas, melhorando a fotossa­ntese, o processo natural que todas as plantas usam para converter a luz solar em energia e produtividade. O RIPE éapoiado pela Fundação Bill & Melinda Gates, a Fundação dos EUA para Pesquisa em Alimentos e Agricultura (FFAR) e o Departamento de Desenvolvimento Internacional do Governo do Reino Unido (DFID).

Aqui estãoa análise: o trigo que ocorre naturalmente Rca 1β tem um aminoa¡cido isoleucina, funciona até39 graus Celsius, mas não éa³timo na ativação de Rubisco, enquanto o 2β que ocorre naturalmente possui um aminoa¡cido metionina, trabalha atécerca de 30 graus Celsius, e ébom em ativar Rubisco. Aqui, a equipe criou uma nova versão do 2β com um aminoa¡cido isoleucina que funciona até35 graus Celsius e émuito boa em ativar o Rubisco.
 
"Essencialmente, o 1β éuma enzima do lixo e o 2β ésensa­vel a temperaturas mais altas", disse Carmo-Silva. "O legal aqui éque mostramos como essa troca de aminoa¡cidos pode tornar o Rca ativo em temperaturas mais altas sem afetar sua eficiência na ativação do Rubisco, o que poderia ajudar as culturas a iniciar a fotossa­ntese sob estresse de temperatura para produzir rendimentos mais altos".

Este trabalho foi realizado in vitro em E. coli, apoiado por um Ph.D. bolsa de estudos do Lancaster Environment Center ao primeiro autor Gustaf Degen. a‰ importante ressaltar que essas descobertas apoiara£o os esforços do RIPE para caracterizar e melhorar a Rca de outras culturas alimentares, como feija£o nhemba e soja, cada uma com várias formas diferentes de Rca.

"Quando se olha para as regiaµes produtoras de feija£o-caupi na áfrica, ele vai da áfrica do Sul, com uma média de 22 graus Celsius atéa Niganãria, cerca de 30, e as áreas mais ao norte chegam a 38", disse Carmo-Silva. "Se pudermos ajudar Rubisco a se ativar com mais eficiência nessas temperaturas, isso érealmente poderoso e pode nos ajudar a fechar a lacuna entre o potencial de produção e a realidade para os agricultores que dependem dessas culturas para seu sustento e sustento".

 

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