Influência de gás de efeito estufa no desenvolvimento de plantas é estudada

José Pichel Andrés/DICYT Cientistas do Centro Hispanoluso de Investigações Agrárias (CIALE) estudam a influência do óxido nítrico (NO) no desenvolvimento e crescimento das plantas. Este gás tóxico da atmosfera é um dos componentes do efeito estufa e responsável pelo aquecimento global, já que é liberado, por exemplo, através da queima de combustíveis fósseis. Encontrar plantas resistentes a este gás poderia significar um benefício biotecnológico no futuro caso siga aumentando a poluição no planeta, o que constitui o principal objetivo da pesquisa.

“O projeto procura por plantas resistentes a este regulador do crescimento e do desenvolvimento que é o óxido nítrico”, declara a DiCYT Óscar Lorenzo, pesquisador do CIALE e da Universidade de Salamanca. Este gás tem um papel de destaque em todos os seres vivos, inclusive em humanos, onde sua presença é importante em processos do sistema nervoso ou de regulação de respostas frente ao stress. Como curiosidade, o óxido nítrico é um importante componente do medicamento Viagra, uma vez que afeta o sistema vasodilatador. “Nas plantas, sabe-se muito acerca de seu papel na resposta ao stress, seja ambiental ou biótico, causado por patógenos, mas não se conheciam muito bem os efeitos sobre o crescimento e desenvolvimento dos vegetais”, afirma o pesquisador.

Por isso, o que o grupo se propõe a estudar é precisamente este último aspecto com o apoio da Junta de Castilla y León. “No laboratório mimetizamos as condições extremas de uma concentração muito elevada de óxido nítrico na planta modelo, chamada Arabidopsis thaliana”, explica. A meta é encontrar linhas resistentes a este stress através da análise genética. “A busca se direciona à relação existente entre o óxido nítrico como regulador do crescimento e outros reguladores endógenos do crescimento vegetal, que são os hormônios. Saber como interagem óxido nítrico e hormônios vegetais é um ponto chave na compreensão da regulação do crescimento e desenvolvimento vegetal”, comenta Óscar Lorenzo.

De fato, os cientistas do CIALE possuem evidências de que o NO afeta genes e proteínas que compõem as rotas de sinalização hormonal, utilizando-os para modificar o crescimento e o desenvolvimento da planta. “O excesso de óxido nítrico provoca uma mudança no stress oxidativo do vegetal, porque é um agente oxidante importante e, através de modificações nas proteínas alvo, altera o crescimento e desenvolvimento”, indica. Assim, quando há um excesso deste gás, a raiz fica mais curta, dificultando o crescimento no escuro (plantas às quais não chega luz por que estão tampadas por outras, por exemplo). O fato é que o NO impede que as células cresçam, já que afeta o ciclo celular e o faz alterando os níveis hormonais ou os níveis de proteínas das rotas hormonais.

Ademais, afeta outros aspectos como a floração ou a abertura de estômatos, “mas nos centramos nos primeiros momentos do desenvolvimento da planta, na germinação de sementes, no desenvolvimento da raiz para produção de nutrientes ou do caule, para alcançar a luz”, indica o pesquisador.

Os cientistas já trabalham com plantas que possuem maiores ou menores níveis de NO endógeno, à margem do que lhe é subministrado do exterior. “Isto serve para saber se o efeito que observamos é causado por este gás ou a outro efeito secundário”, assegura, já que “existem plantas que possuem níveis muito baixos de NO porque as rotas biossintéticas estão alteradas no vegetal e outras que tem níveis altíssimos, algo que podemos detectar através de distintas ferramentas moleculares”.

Endógeno e exógeno

O excesso de óxido nítrico exógeno ou endógeno aparentemente provoca os mesmos efeitos. Também em situação contrária, as plantas que possuem um nível baixo podem ser comparadas àquelas em cujos experimentos a quantidade de NO do ar foi reduzida. Mas uma vez conhecido este fato, “daremos um passo adiante, queremos encontrar plantas resistentes ao excesso de NO ou que sejam hiper-sensíveis, porque o ponto de vista contrário também ajuda na identificação de um gene ou proteína chave do processo”, aponta Óscar Lorenzo.

A chave é encontrar genes ou proteínas alvo que possam ser modificados, isto é, que se apresentem em alta quantidade ou se degradem ou se localizem onde não lhes corresponde quando ocorram alterações nos níveis normais deste gás.

O objetivo a longo-prazo é encontrar genes potencialmente relacionados com o óxido nítrico que permitam que a planta resista a este stress e poder transferi-los à espécies de interesse agrobiotecnológico, como o tomate. Assim, “veríamos se o tomate no campo é capaz de resistir frente à condição hipotética de que o aquecimento global afete muito ao crescimento e desenvolvimento dos vegetais, de maneira que poderíamos desenvolver variedades que resistam ao efeito tóxico do NO e outros gases de efeito estufa”, assinala o cientista.