.
E se a planta da sua casa pudesse dizer que a água não é segura? Os cientistas estão mais perto de concretizar esta visão, tendo concebido com sucesso uma planta que fica vermelha como uma beterraba na presença de um pesticida tóxico e proibido.
Para conseguir isto, os investigadores da UC Riverside tiveram de resolver um puzzle de engenharia: como permitir que uma planta detectasse e reagisse a um produto químico no ambiente sem prejudicar a sua capacidade de funcionar normalmente em todos os outros aspectos.
“A maior peça aqui é que criamos um sensor ambiental sem modificar o metabolismo nativo da planta”, disse Ian Wheeldon, professor associado de engenharia química e ambiental da UCR. “Anteriormente, o componente biossensor teria prejudicado a capacidade da planta de crescer em direção à luz ou de parar de usar água quando estressada. Isso não acontecerá.”
Um novo artigo detalhando a química por trás da conquista foi publicado na revista Biologia Química da Natureza. O processo de engenharia começa com uma proteína chamada ácido abscísico, ou ABA, que ajuda as plantas a se aclimatarem às mudanças estressantes do ambiente.
Durante uma seca, o solo seca e as plantas produzem ABA. Proteínas adicionais, chamadas receptores, ajudam a planta a reconhecer e responder ao ABA. Isso, por sua vez, diz à planta para fechar os poros das folhas e caules, para que menos água evapore e a planta tenha menos probabilidade de murchar.
No ano passado, a equipa de investigação demonstrou que as proteínas receptoras de ABA podem ser treinadas para se ligarem a outros produtos químicos além do ABA. Agora, a equipe mostrou que, uma vez que os receptores se liguem a esse outro produto químico, a planta ficará vermelha como uma beterraba.
Para esta demonstração a equipa utilizou o azinfos-etilo, um pesticida proibido em muitos locais por ser tóxico para os seres humanos. “As pessoas com quem trabalhamos estão tentando detectar informações sobre produtos químicos no meio ambiente à distância”, disse Sean Cutler, professor de biologia celular vegetal da UCR. “Se você tivesse um campo desses e eles ficassem vermelhos, isso seria bastante óbvio, visualmente.”
Como parte do mesmo experimento, a equipe de pesquisa também demonstrou a capacidade de transformar outro organismo vivo em sensor: a levedura. A equipe conseguiu mostrar uma resposta da levedura a dois produtos químicos diferentes ao mesmo tempo. No entanto, isso ainda não é possível nas plantas.
“Seria ótimo se pudéssemos eventualmente projetar uma planta para detectar 100 pesticidas proibidos, um balcão único”, disse Cutler. “Quanto mais você puder empilhar, melhor, especialmente para aplicações que envolvem saúde ambiental ou defesa. Mas há limites para o que podemos projetar para essas novas capacidades de detecção neste momento.”
Para ser claro, estas plantas não estão sendo cultivadas comercialmente. Isso exigiria aprovações regulatórias que levariam muitos anos. É também uma nova tecnologia, com um conjunto de questões que precisariam de ser abordadas antes de poder ser utilizada nos campos agrícolas ou noutros locais do mundo real. No entanto, a descoberta abre possibilidades.
“Este artigo demonstrou uma resposta visual a um produto químico nas plantas. Estamos tentando detectar qualquer produto químico em um ambiente”, disse Cutler. “Outros pesticidas, mas também drogas como pílulas anticoncepcionais ou Prozac no abastecimento de água, coisas às quais as pessoas estão preocupadas em serem expostas. Estas são aplicações ao nosso alcance agora.”
.
