.
Cientistas de plantas sabem há muito tempo que o fósforo é um componente crucial no crescimento das plantas. Uma grande descoberta de uma bióloga do K-State e seu laboratório está levando a uma melhor compreensão de como as plantas detectam e usam esse recurso — potencialmente levando a uma produção mais eficiente de safras para alimentos, fibras e combustível.
Uma equipe de pesquisadores liderada por Kathrin Schrick, professora associada de biologia, publicou recentemente esta pesquisa em Novo Fitologista.
O laboratório de Schrick se concentrou em um fator de transcrição específico que regula a expressão gênica durante o desenvolvimento. Eles descobriram um novo tipo de interação molecular entre a proteína e uma molécula lipossolúvel que contém fósforo, um tipo de fosfolipídio. O fosfolipídio se liga ao fator de transcrição, que então regula os níveis de expressão gênica.
“Temos uma conexão entre a ligação de um fosfolipídio à proteína reguladora e a expressão genética que está realmente acontecendo como consequência disso”, disse Schrick. “E temos um modelo de como tudo funciona. Neste caso, a detecção ocorre através da camada externa, na epiderme da planta, e de alguma forma, a planta tem que descobrir quanto fósforo tem disponível para regular seu crescimento.”
Schrick disse que é importante tentar desenvolver plantas que possam usar fósforo de forma eficiente porque ele é um elemento essencial para toda a vida. As descobertas da equipe podem ajudar os cientistas a desenvolver variedades de culturas que poderiam usar melhor seu fósforo disponível para suportar a seca e as mudanças climáticas.
“Esta grande descoberta liga a detecção de fosfolipídios diretamente com o controle da expressão genética”, disse Schrick. “A importância deste trabalho é que ele revela como as plantas usam informações sobre os níveis de fosfato, do ambiente e dentro de suas células, para alterar quais genes são ativados ou desativados.”
Estudantes de graduação da K-State foram coautores da publicação, incluindo Sophia Peery e Ashley Panagakis, biologia; Kyle Thompson, ciências nutricionais; e Graham Mathews, ciência da computação. Os coautores também incluem Bilal Ahmad, um atual aluno de doutorado em biologia; Aashima Khosla e Bibek Subedi, ex-alunos de doutorado; e Thiya Mukherjee e Xueyun Hu, ex-pesquisadores de pós-doutorado no laboratório Schrick.
O trabalho na publicação é de uma colaboração contínua com o grupo de Aleksandra Skirycz, professora associada de bioquímica e biologia molecular na Michigan State University e ex-líder do grupo de pesquisa no Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular de Plantas na Alemanha. O laboratório de Skirycz realizou os estudos de ligação e o trabalho de espectrometria de massa para estabelecer a interação proteína-lipídio, enquanto o grupo Schrick realizou os estudos genéticos e moleculares ligando a interação a uma função biológica relevante para o crescimento da planta.
Esta pesquisa recebeu financiamento federal da National Science Foundation, do National Institute of General Medical Sciences dos National Institutes of Health e do USDA National Institute of Food and Agriculture.
.
