19/08/2019 - 10:03
Cientistas australianos e britânicos descobriram como acelerar o processo de fotossíntese, pelo qual as plantas transformam a luz solar em alimento. O estudo, que pode expandir a produção de cereais como milho e sorgo, foi publicado na revista “Communications Biology”.
Os pesquisadores notaram que aumentar a produção da proteína Rieske FeS, que controla a taxa pela qual os elétrons fluem durante a fotossíntese, acelera todo o processo. Isso pode levar a um incremento na produção agrícola.
“Testamos o efeito de aumentar a produção da proteína Rieske FeS e descobrimos que ela aumenta a fotossíntese em 10%”, disse a pesquisadora Maria Ermakova, do Centro de Excelência em Fotossíntese Translacional (CoETP) do Centro de Pesquisa Australiano (ARC).
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“A proteína Rieske FeS pertence a um complexo que é como uma mangueira através da qual os elétrons fluem, então a energia pode ser usada pelo mecanismo de carbono da planta. Ao superexpressar essa proteína, descobrimos como liberar a pressão da mangueira, para que mais elétrons possam fluir, acelerando o processo fotossintético”, disse Ermakova.
Essa foi a primeira vez que os cientistas geraram mais proteína Rieske FeS dentro das plantas C4. Até agora, a maioria dos esforços para melhorar a fotossíntese foi feita em espécies que usam a fotossíntese C3, como trigo e arroz. [As siglas C3 e C4 se referem a se um composto de três ou quatro carbonos é produzido inicialmente.] Isso ocorre apesar do fato de que as espécies de culturas C4, como milho e sorgo, desempenham um papel fundamental na agricultura mundial e já significarem alguns dos cultivos mais produtivos do mundo.
Planta melhorada
A proteína Rieske é especialmente importante em ambientes com alta radiância, onde as plantas C4 crescem.
“Nos últimos 30 anos, aprendemos muito sobre como as plantas C4 funcionam, tornando-as piores – quebrando-as como parte do processo de descoberta. No entanto, esse é o primeiro exemplo em que realmente melhoramos as plantas”, disse Robert Furbank, diretor do CoETP e um dos autores do estudo.
“Nossos próximos passos são montar todo o complexo de proteína FeS, que possui muitos outros componentes. Há muito mais a fazer e muitas coisas sobre esse complexo de proteínas que ainda não entendemos. Chegamos a um aumento de 10% superexpressando o componente FeS da Rieske, mas sabemos que podemos fazer melhor do que isso ”, acrescentou.
Os pesquisadores australianos trabalharam com colegas da Universidade de Essex (Reino Unido, que integram o projeto internacional Realising Increaseed Photosynthetic Efficiency (Ripe).
“Este é um ótimo exemplo de que precisamos de colaborações internacionais para resolver os complexos desafios enfrentados na tentativa de melhorar a produção agrícola”, disse Patricia Lopez-Calcagno, pesquisadora da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Essex, que participou da produção de alguns dos componentes genéticos essenciais para a transformação da planta.
