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A proteína BICAT3 é um dos mais importantes distribuidores de manganês nas plantas. Se defeituoso, pode ter efeitos devastadores no crescimento de uma planta; suas folhas ficam significativamente menores e produz menos sementes do que o normal. Uma equipe liderada pela Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) descobriu recentemente uma via de transporte de manganês em plantas e o papel que o BICAT3 desempenha nesse processo. Os resultados podem lançar as bases para um melhor crescimento das culturas. O estudo foi publicado na revista “Plant Physiology”.
O manganês é um nutriente importante para todas as criaturas vivas. O oligoelemento é um componente de enzimas, as proteínas que controlam todas as reações químicas nas células. Nos seres humanos, desempenha um papel vital na construção de tecido conjuntivo, cartilagem e ossos. “Nas plantas, as enzimas que constroem as paredes celulares precisam de manganês para funcionar. O manganês também desempenha um papel fundamental na fotossíntese”, explica o professor Edgar Peiter, pesquisador de plantas da MLU. Para o estudo, sua equipe investigou como o manganês é fornecido às enzimas responsáveis pela construção das paredes celulares.
Os pesquisadores conduziram experimentos extensivos na planta modelo Arabidopsis thaliana. A equipe conseguiu mostrar que a proteína BICAT3 é responsável por transportar o manganês para onde ele precisa ir nas células vegetais. “Os genes são como um projeto para as proteínas. Para investigar mais de perto o papel da proteína BICAT3, o gene correspondente nas plantas foi modificado para que as plantas não pudessem mais produzir a proteína”, disse Peiter. Isso teve consequências claras para as plantas. “As plantas foram incapazes de compensar a subsequente falta de manganês e apresentaram vários defeitos de crescimento. Suas paredes celulares não se formaram como normalmente, e suas folhas eram significativamente menores do que as de plantas com um gene intacto”, disse o Dr. Jie He , o principal autor do estudo. O crescimento do tubo polínico também foi interrompido, o que fez com que as plantas desenvolvessem menos sementes.
Em uma etapa posterior, os pesquisadores ligaram o BICAT3 a uma proteína fluorescente, para que pudessem rastrear com precisão a proteína nas células das plantas vivas. “O BICAT3 é encontrado nas cisternas trans do aparelho de Golgi”, diz Peiter. Simplificando, o aparelho de Golgi é como uma fábrica de parede celular com um departamento de expedição. Os componentes da parede celular são montados em suas cisternas a partir de moléculas de açúcar individuais e então enviados para o endereço certo.
O estudo dos pesquisadores de Halle está em uma fase fundamental. “Agora podemos explicar o mecanismo subjacente de como o manganês chega às enzimas responsáveis pela síntese da parede celular”, conclui Peiter. No futuro, os resultados também podem ser importantes para o melhoramento de culturas. Em experimentos iniciais inéditos, a equipe conseguiu evocar e observar efeitos semelhantes em uma espécie de cereal.
O trabalho foi apoiado pelo Conselho de Bolsas da China, pelo Serviço Alemão de Intercâmbio Acadêmico, pela Fundação Alemã de Pesquisa (DFG) e por fundos da União Europeia.
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Materiais fornecidos por Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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