CIENTISTAS CORTAM BIOLUMINESCÊNCIA PARA CRIAR PLANTAS DE CASA

A Terra é iluminada pela bioluminescência , mas, para muitos de nós, ver o fenômeno natural é um deleite raro: capturar o brilho de um vaga-lume ou testemunhar um golfinho deslizando pelas águas azul-elétricas é uma emoção.

Atualmente, os pesquisadores estão fabricando flores brilhantes e plantas ornamentais que podem lançar uma aura verde em nossas salas de estar. Observar a saúde de uma planta através do brilho pode ser uma maneira de medir rapidamente sua saúde, e o efeito colateral é quem quiser uma planta brilhante e saudável em sua sala de estar.

Um estudo publicado segunda-feira na Nature Biotechnology demonstra que esse objetivo está a caminho de se tornar realidade.

Os autores do estudo anunciaram que criaram um método que faz com que as plantas brilhem muito mais e por um período mais longo do que os esforços anteriores . Plantas ajustadas por esse método devem estar disponíveis para compra dentro de alguns anos.

A pesquisa foi realizada através de uma colaboração entre três instituições científicas e a Planta, uma startup de biotecnologia em Moscou. Light Bio é a empresa que espera vender essas plantas em parceria com a Planta; é liderada por um cientista chamado Keith Wood que, há 30 anos, criou a primeira planta luminescente usando um gene de vaga-lumes.

Plantas jovens brilhantes iluminadas por esse novo método. Planta

Os problemas com experimentos anteriores com plantas brilhantes, no entanto, eram que essas plantas eram muito caras para modificar e seu brilho não durou muito. Anteriormente, os cientistas se concentravam na inserção da luciferina nas plantas via nanopartículas. As luciferinas são substâncias químicas que, quando oxidam com enzimas, emitem luz. Para muitas criaturas bioluminescentes, como água-viva e estrelas do mar, a luciferina está subjacente à reação química que lhes permite brilhar.

Mas uma descoberta feita em 2018 em conjunto com fungos bioluminescentes permitiu que os cientistas mudassem sua abordagem. Quando essa equipe examinou o Neonothopanus nambi um cogumelo venenoso, eles descobriram que uma molécula chamada ácido cafeico é responsável por sua bioluminescência.

Durante um ciclo metabólico envolvendo quatro enzimas-chave, o ácido cafeico é convertido em um "precursor luminescente", oxidado, produz um fóton e depois convertido novamente em ácido cafeico. O subproduto desse processo é que os fungos emitem luz.

Nesse novo estudo, a equipe aproveitou essas informações e inseriu essas quatro enzimas - que são específicas do cogumelo - no DNA das plantas de tabaco. Por sua vez, as enzimas foram capazes de interagir com o ácido cafeico nas plantas de tabaco e fazer com que elas se espalhem no escuro e na luz do dia. Quando não está envolvido com a bioluminescência, o ácido cafeico ajuda a fortalecer as paredes celulares e está envolvido na condução das cores e fragrâncias das plantas.

Fungos iluminados via bioluminescência. Wikimedia Commons

Os cientistas afirmam que esse método tornou as plantas 10 vezes mais brilhantes que os esforços anteriores e a produção sustentada de luz não prejudicou a saúde das plantas. As plantas deste estudo podem produzir mais de um bilhão de fótons por minuto.

A equipe registrou o brilho verde com apenas câmeras e smartphones comuns - a luz emitida por caules, raízes, flores e folhas.

Curiosamente, a luminescência diminuiu à medida que as folhas envelheciam - mas também aumentou quando as folhas foram danificadas. Por sua vez, a equipe sugere que esse método também poderia ajudar outros pesquisadores a monitorar as respostas das plantas a vários estressores e mudanças no ambiente. Se uma seca ou um herbívoro faminto estiver prejudicando uma planta, a bioluminescência poderá avisar sobre esse dano antes que seja tarde demais.

A equipe espera criar plantas ainda mais brilhantes no futuro, e relata que atualmente estão experimentando pervincas, petúnias e rosas brilhantes.

Resumo: Plantas auto luminescentes projetadas para expressar um agrupamento de genes de bioluminescência bacteriana em plastídios não foram amplamente adotadas devido à baixa emissão de luz. Projetamos plantas de tabaco com um sistema de bioluminescência fúngica que converte ácido cafeico (presente em todas as plantas) em luciferina e relatamos luminescência auto-sustentada que é visível a olho nu. Nossas descobertas podem sustentar o desenvolvimento de um conjunto de ferramentas de imagem para plantas.

Fonte:https://www.inverse.com