Os cientistas estão a falar com as plantas através de mensagens baseadas em luz para ver se conseguem alertá-las antecipadamente sobre perigos iminentes e desencadear mecanismos de defesa que possam mitigar os danos. Trabalhando com a planta do tabaco Nicotiana benthamianaEles conseguiram ativar a resposta imunológica das plantas usando a luz como catalisador, numa conquista que poderá revolucionar a nossa relação com as plantas.
Alex Jones, coautor do estudo, disse: “Se pudermos alertar as plantas sobre um surto iminente de doença ou ataque de pragas, as plantas poderão então ativar seus mecanismos de defesa naturais para evitar danos generalizados”. declaração.
“Também podemos informar as plantas sobre a aproximação de eventos climáticos extremos, como ondas de calor ou secas, permitindo-lhes ajustar os seus padrões de crescimento ou conservar água. Isto poderia levar a práticas agrícolas mais eficientes e sustentáveis e reduzir a necessidade de produtos químicos.”
O estudo utilizou uma nova tecnologia chamada Highlighter para ativar a expressão do gene alvo nas plantas. A ferramenta foi projetada por Bo Larsen, que a criou originalmente para procariontes – organismos simples cujas células não possuem núcleo e outras organelas – mas desde então a desenvolveu para uso em plantas.
Usar a luz para manipular um processo biomolecular, como a ativação de genes, se enquadra no campo da ciência conhecido como optogenética. Pode ativar ou desativar um processo específico e é uma metodologia conveniente porque não é invasiva, não é tóxica e não custa muito.
Os fotorreceptores foram uma parte crucial e difícil da metodologia de discriminação. Eles foram projetados para controlar processos-alvo para que fossem acionados quando ativados por um fotocatalisador, mas fazer isso não foi fácil porque as plantas possuem muitos fotorreceptores. Afinal, a luz é a forma como coordenamos o crescimento e o desenvolvimento e até mesmo como comemos.
Depois de adaptar com sucesso o marcador para uso na planta do tabaco, a equipe conseguiu demonstrar que ele poderia afetar a imunidade da planta, bem como a produção de pigmentos. A investigação continuará, mas a descoberta já abre muitas portas para o que agora poderia ser possível com esta abordagem alternativa de falar com as plantas.
Dr Jones acrescentou: “O marcador é um passo importante no desenvolvimento de ferramentas optogenéticas em plantas, e seu controle genético de alta precisão pode ser aplicado para estudar uma ampla gama de questões fundamentais na biologia vegetal”.
“O kit de ferramentas de cultivo para plantas, com diversas propriedades visuais, também abre oportunidades interessantes para o melhoramento das culturas. Por exemplo, no futuro poderíamos usar uma condição de luz para estimular uma resposta imunológica e, em seguida, uma condição de luz diferente para cronometrar com precisão uma determinada característica, como floração ou maturidade.
A conversa nem sempre precisa ser unilateral. Você sabia que as plantas podem gritar? Nós simplesmente não podemos ouvi-los.
O estudo é publicado em Biologia PLoS.
[H/T: Irish Examiner]
