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Os pesquisadores identificaram uma nova via pela qual o açúcar é liberado por algas simbióticas. Esta via envolve a parede celular amplamente negligenciada, mostrando que esta estrutura não só protege a célula, mas desempenha um papel importante na simbiose e na circulação de carbono no oceano.
As descobertas foram publicadas na revista e-Vida em 18 de agosto de 2023.
É amplamente conhecido que as microalgas desfrutam de uma relação simbiótica com cnidários, como corais e anêmonas do mar. As algas usam a luz solar para produzir açúcares e outros carboidratos e passá-los para o coral. Em troca, o coral fornece nutrientes e abrigo às algas. Isto explica porque é que os recifes de coral férteis se formam nos oceanos tropicais pobres em nutrientes e aborda parcialmente o paradoxo de Darwin.
No entanto, esta relação simbiótica é delicada e complexa; a menor mudança na temperatura, na poluição ou na química da água pode ter impactos adversos, levando ao branqueamento dos corais ou outros efeitos negativos no ecossistema. Os cientistas ainda não compreendem muitos dos intrincados processos em jogo no que diz respeito a esta relação, mas fazê-lo é crucial para a preservação dos recifes de coral e da biodiversidade que eles sustentam.
“Descobrimos que a libertação de açúcar ocorre quando a célula da alga começa a degradar a sua própria parede celular”, explica Shinichiro Maruyama, principal autor da investigação e professor associado da Escola de Pós-Graduação em Ciências de Fronteira da Universidade de Tóquio. “Essa quebra da parede celular acontece mesmo quando um hospedeiro simbiótico está ausente e aumenta quando as condições se tornam mais ácidas”.
As algas simbióticas vivem em compartimentos especiais dentro das células dos corais – simbiossomas – ou nos intestinos dos animais marinhos. Esses ambientes são geralmente ácidos, e os pesquisadores interpretam a liberação de açúcar como a resposta das algas às mudanças ambientais na natureza.
Os pesquisadores também descobriram que a liberação de açúcar é mediada pela enzima celulase, conhecida por seu uso na quebra das paredes celulares das plantas terrestres. Quando a alga é tratada com um inibidor de celulase, a quantidade de açúcar libertado fora da célula diminui, indicando que a degradação das cadeias de açúcar pela celulase está directamente relacionada com o aumento da libertação de açúcar em condições ácidas.
“Nossas descobertas sugerem que a interação algas-corais é mais complexa do que se pensava, fornecendo uma peça importante do quebra-cabeça quando se trata do ciclo do carbono em ambientes marinhos”, acrescenta Maruyama.
Nas próximas etapas, Maruyama e sua equipe começarão a esclarecer os mecanismos moleculares de liberação de açúcar, manutenção da parede celular e regulação de reações enzimáticas. Já embarcaram num projecto para revelar toda a diversidade de moléculas segregadas pelas algas simbióticas, o que fornecerá ainda mais informações sobre que tipo de “linguagem molecular” é trocada entre simbiontes e hospedeiros.
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