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Teorias de longa data de como as plantas dependem de ondas de cálcio para responder sistemicamente a ferimentos e outros estresses receberam uma nova perspectiva.
Os pesquisadores do John Innes Center mostraram que as ondas de cálcio não são uma resposta primária, mas sim uma resposta secundária a uma onda de aminoácidos liberados da ferida.
Essas descobertas desafiam o pensamento estabelecido sobre moléculas de sinalização de plantas de longa distância e os mecanismos pelos quais a informação viaja do ponto de estresse através de tecidos de plantas vivas e não vivas.
Foi observado por muitos anos que ferimentos e outros traumas iniciam ondas de cálcio que percorrem distâncias curtas de célula a célula e distâncias mais longas de folha a folha.
Essas ondas de cálcio lembram a sinalização vista nos nervos dos mamíferos, mas como as plantas não possuem células nervosas, o mecanismo pelo qual isso acontece tem sido questionado.
As novas descobertas que aparecem em Avanços Científicos sugerem que quando uma célula é ferida, ela libera uma onda de glutamato, um aminoácido. À medida que essa onda viaja pelos tecidos vegetais, ela ativa os canais de cálcio nas membranas das células por onde passa. Esta ativação aparece como uma onda de cálcio, mas é uma resposta passiva, ou “leitura” do sinal de glutamato em movimento.
Hipóteses anteriores para explicar como as ondas de cálcio passam pelas células vegetais envolveram mecanismos ativos para propagar o sinal de cálcio. Essas hipóteses dependiam do sinal se propagando ao longo da membrana celular, ou por meio de uma onda de pressão no xilema, mas não havia explicação de como a resposta passava de uma célula para outra.
A Dra. Christine Faulkner, líder de grupo do John Innes Center, disse: “Toda vez que modelos de propagação ativa eram apresentados, eu questionava como essa onda viajava de célula para célula. Pareceu-me que havia um buraco na teoria, e esta pesquisa descobre um novo mecanismo que mostra que a onda de cálcio não é o que parece.”
O grupo do Dr. Faulkner é especializado no estudo de plasmodesmos, os canais ou pontes que conectam as células e a equipe especulou que um sinal de ferida viajaria de célula para célula através dos plasmodesmos. No entanto, usando técnicas de imagem quantitativa, modelagem de dados e genética, eles descobriram que o sinal móvel é uma onda de glutamato que viaja para fora das células, ao longo das paredes celulares.
“As ondas de glutamato e cálcio estão conectadas – o glutamato desencadeia a resposta de cálcio. Você pode imaginar isso com uma analogia de um corredor. O glutamato corre pelo corredor e, ao passar por uma porta, ele a abre. A resposta de cálcio é a porta. Até agora, a suposição era de que o que se movia pelo corredor era a pressão hidráulica ou uma série de reações químicas de propagação, mas nosso estudo mostra que esse não é o caso”, disse o Dr. Faulkner.
A primeira autora do estudo, a Dra. Analisa Bellandi, disse: “Nós mostramos que as ondas de cálcio são sincrônicas com as ondas de glutamato, e sua dinâmica combina com a transmissão por difusão e fluxo. Esta pesquisa nos faz repensar o que sabemos. inspirar o debate e permitir que as pessoas tenham uma nova perspectiva sobre os dados que estão em campo há muito tempo.”
A difusão e o fluxo em massa de aminoácidos medeiam as ondas de cálcio nas plantas. Avanços da Ciência.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Centro John Innes. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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