Foto: CIBIO-InBIO

Cientistas portugueses revelam mecanismo que ajuda as plantas a lidarem com secura e temperaturas extremas

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Equipa de 11 investigadores ajudou a clarificar o funcionamento de uma molécula essencial para o desenvolvimento de todas as plantas, fungos e animais, e que tem um papel central nas situações de stress climático.

 

As novas descobertas sobre o funcionamento desta molécula conhecida pela sigla SUMO, que deriva do inglês ‘small ubiquitin-like modifier’, foram publicadas em Julho pela revista científica Plant Physiology, num estudo coordenado por cientistas do CIBIO-InBIO, centro de investigação ligado à Universidade do Porto.

O SUMO, que foi descoberto há cerca de duas décadas, é essencial para o desenvolvimento de todos os organismos eucariotas, ou seja, organismos constituídos por células com núcleo, como as plantas, fungos e animais; de fora ficam as bactérias e as arqueobactérias.

“Os humanos não são exceção” à importância desta molécula, pois “quando o SUMO está comprometido leva a doenças gravíssimas, e na sua ausência será mesmo letal”, explicam Pedro Humberto Castro e Herlander Azevedo, em resposta a perguntas da Wilder. Tudo isto porque essa molécula está envolvida “em muitas funções essenciais nas células”.

De facto, esta molécula serve como um interruptor que “liga” e “desliga” diferentes funções celulares, o que torna “muito complexo” perceber como funciona, indicam os dois investigadores. “Um fenómeno especialmente interessante é a ‘ligação’ do SUMO (mecanismo conhecido como ‘sumoilação’) ser potenciada quando um organismo é exposto a condições ambientais adversas”, destacam. Quando se está numa situação de muito calor e de seca, por exemplo.

“Em condições adversas, o SUMO é usado para ligar as respostas ao stress que permite aos organismos, em particular às plantas, tolerarem por exemplo a secura, temperaturas extremas, salinidade, etc”, descrevem Pedro Humberto Castro e Herlander Azevedo, que têm focado a sua investigação nesse mecanismo.

No estudo agora publicado, a equipa pegou em plantas da espécie Arabidopsis thaliana para estudar a relação entre a molécula SUMO e um conjunto de compostos químicos chamados de espécies reactivas de oxigénio (ROS, na sigla em inglês), conhecidas por estarem ligados ao stress oxidativo e por isso consideradas produtos tóxicos do organismo.

flores brancas
Arabidopsis thaliana. Foto: Alberto Salguero Quiles/Wiki Commons

No entanto, a verdade é que as ROS “também desempenham funções importantíssimas nos organismos vivos”, sublinham os dois investigadores. A mais importante dessas funções é sinalizarem quando se passa algo de errado, indicando por exemplo ao organismo “que está a ocorrer uma infeção, formação de células malignas, ou até mesmo uma condição ambiental adversa.”

Essa função de sinalização também tem lugar nas plantas, onde “os stresses ambientais induzem a produção de ROS que funcionam, consequentemente, como sinalizadores celulares de que algo está mal”, notam os dois responsáveis. O estudo agora publicado salienta que são precisamente as ROS que fazem a ponte entre o stress ambiental e a ligação das moléculas SUMO, que por sua vez irão “ligar várias respostas em simultâneo”, ajudando as plantas a responder de forma adequada.

O que falta agora saber

Entretanto, embora se saiba já que as ROS “induzem a ligação do SUMO de forma potenciada”, tanto nas plantas como nos animais (incluindo os humanos) e também nas leveduras, ainda falta descobrir “como é que exactamente” isso acontece. “Esta é uma pergunta absolutamente central e investiremos esforços para desvendar este mistério”, salientam Pedro Humberto Castro e Herlander Azevedo.

Para já, a equipa adianta que as descobertas agora publicadas poderão ajudar a encontrar formas de as plantas lidarem melhor com as alterações climáticas.

“Uma das características do SUMO é que é capaz de ligar várias respostas em simultâneo. Quando falamos de alterações climáticas, implica vários fatores extremos como ondas de calor, com secura, erosão do solo, a acontecer em simultâneo”, exemplificam os dois investigadores. “Por isso teremos que procurar formas das plantas responderem a vários stresses sobrepostos e não apenas a um fator isolado. Plantas com o SUMO potenciado, de facto, têm maior tolerância a vários stresses ambientais.”

Mas não só. Sendo estas moléculas “tão transversais”, os avanços científicos no campo das plantas repercutem-se na investigação sobre os animais e a saúde humana e vice-versa, pois “existe uma grande comunidade a estudar a função do SUMO em diferentes contextos”. Descobertas como esta podem depois aplicar-se em “estudos aprofundados no organismo específico, seja em plantas de interesse agronómico ou numa terapia clínica”.

Além de investigadores do CIBIO-InBIO, neste estudo também participaram cientistas da Universidade do Minho, Universidade de Lisboa, Universidade de Paris e Universidade de Málaga.

Inês Sequeira

A minha descoberta do mundo começou nas páginas dos livros. Desde que aprendi a ler, devorava tudo o que eram livros e enciclopédias em casa. Mais tarde, nos jornais, as minhas notícias preferidas eram as que explicavam e enquadravam acontecimentos que de outra forma seriam compreendidos apenas pelos especialistas. E foi com essa ânsia de aprender e de “traduzir” o mundo que me formei como jornalista. Comecei em 1998 na área de Economia do PÚBLICO, onde estive 14 anos a escrever sobre transportes, aviação, energia, entre outros temas. Fui também colaboradora do Jornal de Negócios e da agência Lusa. Juntamente com a Helena Geraldes e a Joana Bourgard, ajudei em 2015 a fundar a Wilder, onde finalmente me sinto como “peixe na água” e trabalho para um mundo melhor. Aqui escrevo sobre plantas, animais, espécies comuns e raras, descobertas científicas, projectos de conservação, políticas ambientais e pessoas apaixonadas por natureza. Aprendo e partilho algo novo todos os dias.