Investigadores descobrem o primeiro sensor de micronutrientes em plantas
Num artigo publicado ontem na prestigiada revista Nature Plants é revelada a descoberta do mecanismo através do qual as plantas "sentem” o nível de zinco no seu organismo para depois adaptarem a sua nutrição, da absorção pelas raízes à distribuição pelas células e sementes. A descoberta foi feita por uma equipa internacional que inclui investigadores do CIBIO-InBIO (Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos, InBIO Laboratório Associado da Universidade do Porto), da Universidade de Wageningen (Países Baixos) e da Universidade de Copenhaga (Dinamarca), liderada por Ana Assunção, investigadora do CIBIO-InBIO e Professora Associada na Universidade de Copenhaga.
Todos os organismos, de plantas a humanos, necessitam do micronutriente zinco, que é essencial para o funcionamento de muitas proteínas. Uma alimentação deficiente em zinco afeta o crescimento saudável e os sistemas imunitário e cognitivo em humanos. Sabe-se que a deficiência de zinco afeta uma parte significativa da população humana mundial, sobretudo em países em desenvolvimento e com alimentação fortemente baseada em culturas pobres em zinco, como o arroz. Este problema é conhecido como "fome oculta”.
Perceber como as plantas regulam o teor de zinco nos tecidos, frutos e sementes, e como se adaptam a solos pobres em zinco, pode ajudar a selecionar culturas melhor adaptadas a solos pobres e que providenciam alimento mais nutritivo.
Pela primeira vez foi revelado um sensor molecular para um micronutriente em plantas. Este sensor de zinco funciona como um interruptor que, em função do teor de zinco na célula, "liga” ou "desliga” mecanismos que regulam a absorção de zinco do solo e o seu transporte nas células, para que a planta evite deficiência ou excesso de zinco.
Os investigadores também descobriram que o "interruptor” pode ser ajustado para estar mais "ligado” e isso conduz a um fortalecimento do teor de zinco na planta e nas suas sementes, sem afetar a saúde da planta. Esta descoberta pode auxiliar ao desenvolvimento de culturas mais adaptadas a solos deficientes em zinco e que deem sementes de bom valor nutritivo (biofortificadas), tirando partido de variações naturais neste sensor.
A equipa de investigação está agora a catalogar variações no sensor de zinco presentes em espécies de interesse agrícola, como o arroz ou o tomate, e a estudar o funcionamento dessas variantes. Espera-se que esta investigação, aplicada a culturas agrícolas de importância global, contribua para melhorar o seu valor nutritivo e a sua adaptação a solos pobres em zinco. Este trabalho é um exemplo de como conhecimento da biologia molecular de plantas pode ajudar a encontrar soluções para combater desafios atuais e futuros, como a produção de alimentos nutritivos e sustentáveis, e a agricultura em solos adversos ou empobrecidos.
Artigo original:
Lilay GH, Persson DP, Castro PH, Liao F, Alexander RD, Aarts MGM and Assunção AGL (2021) Arabidopsis bZIP19 and bZIP23 act as zinc sensors to control plant zinc status. Nature Plants. DOI: 10.1038/s41477-021-00856-7
Imagens:
Imagem 1. A planta modelo Arabidopsis thaliana, usada para investigar o sensor molecular do micronutriente zinco presente nas plantas terrestres | Créditos de imagem: Ana Assunção
