Pular para o conteúdo principal

Plantas controladas com luz prometem dispensar agrotóxicos

Plantas controladas com luz prometem dispensar agrotóxicos
Cientistas descobriram uma maneira de controlar os diferentes processos das plantas - incluindo seu crescimento - usando nada além de luz colorida.
[Imagem: Leonie-Alexa Koch/Universidade de Düsseldorf]


Plantas controladas com luz

Assim que os agrônomos e biólogos se deram conta de que os LEDs fornecem uma "suplementação luminosa" para as plantas, outra luz se acendeu na cabeça dos cientistas: E se a capacidade de produzir luzes de cores muito específicas pudesse ser usada para controlar as plantas de modo bem mais específico?

Foi justamente o que conseguiram agora Rocio Fernandez e uma equipe das universidades East Anglia (Reino Unido) e Dusseldorf (Alemanha).

Eles descobriram como controlar processos biológicos nas plantas - incluindo seu ritmo de crescimento - ativando e desativando diferentes genes usando apenas luz colorida.

A equipe espera que suas descobertas possam levar a novas técnicas para ajudar as plantas a crescer, florescer e se adaptar ao ambiente, permitindo, por exemplo, aumentos no rendimento das culturas.


Optogenética para plantas

Técnicas que usam a luz para controlar processos biológicos, conhecidas como optogenéticas, já estão em uso avançado inclusive nos seres humanos.

Mas usar a optogenética em plantas vinha-se mostrando problemático porque as plantas já interagem fortemente com a luz durante seu crescimento e pela fotossíntese, quando sintetizam os nutrientes que necessitam para se manter e reproduzir. Assim, os genes sensíveis à luz já costumam estar constantemente ativos.

"Mas nós desenvolvemos um sistema especial que supera esse problema e nos permite controlar diferentes processos celulares em plantas usando luz. Agora podemos usar uma luz vermelha para causar a expressão de um gene em um momento preciso, enquanto uma luz branca ambiente pode ser usada como um 'interruptor de desligamento' para reverter o processo. Isso pode ser repetido inúmeras vezes," conta o professor Ben Miller, coordenador da pesquisa.

"Podemos usar esse sistema para manipular respostas fisiológicas nas plantas, por exemplo, sua resposta imune e, talvez, seu desenvolvimento, crescimento, sinalização hormonal e respostas ao estresse.

"Por exemplo, mostramos que as respostas imunológicas das plantas podem ser ativadas e desativadas usando nosso sistema controlado por luz. Se esse sistema for usado nas lavouras, poderíamos potencialmente melhorar as defesas das plantas contra patógenos e causar um impacto melhorando a produtividade," acrescentou Miller.

Plantas controladas com luz prometem dispensar agrotóxicos
A equipe batizou seu processo de PULSE, sigla em inglês para "elementos vegetais úteis acionados por luz". [Imagem: Rocio Ochoa-Fernandez et al. - ]

Riscos e vantagens

Com tantos efeitos induzidos nas plantas, a técnica na verdade vai além da optogenética, chegando aos limites da biologia sintética, um campo controverso entre os pesquisadores que trabalham com animais.

Mas a equipe acredita que a aplicação dessas técnicas na agricultura pode ter ganhos em relação às técnicas também controversas usadas hoje nas plantas. "O uso da luz para controlar processos biológicos é muito menos invasivo e mais reversível do que o uso de produtos químicos ou drogas. Portanto, esse novo sistema nas plantas é uma nova ferramenta realmente interessante para respondermos a questões fundamentais da biologia vegetal," defendeu Miller.

Bibliografia:

Artigo: Optogenetic control of gene expression in plants in the presence of ambient white light
Autores: Rocio Ochoa-Fernandez, Nikolaj B. Abel, Franz-Georg Wieland, Jenia Schlegel, Leonie-Alexa Koch, J. Benjamin Miller, Raphael Engesser, Giovanni Giuriani, Simon M. Brandl, Jens Timmer, Wilfried Weber, Thomas Ott, Rüdiger Simon, Matias D. Zurbriggen
Revista: Nature Methods
DOI: 10.1038/s41592-020-0868-y


Postado por Cláudio H. Dahne

Comentários

Postagens mais visitadas deste blog

CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS E A EQUAÇÃO DE ARRHENIUS por Carlos Bravo Diaz, Universidade de Vigo, Espanha

Traduzido por Natanael F. França Rocha, Florianópolis, Brasil  A conservação de alimentos sempre foi uma das principais preocupações do ser humano. Conhecemos, já há bastante tempo, formas de armazenar cereais e também a utilização de azeite para evitar o contato do alimento com o oxigênio do ar e minimizar sua oxidação. Neste blog, podemos encontrar diversos ensaios sobre os métodos tradicionais de conservação de alimentos. Com o passar do tempo, os alimentos sofrem alterações que resultam em variações em diferentes parâmetros que vão definir sua "qualidade". Por exemplo, podem sofrer reações químicas (oxidação lipídica, Maillard, etc.) e bioquímicas (escurecimento enzimático, lipólise, etc.), microbianas (que podem ser úteis, por exemplo a fermentação, ou indesejáveis caso haja crescimento de agentes patogênicos) e por alterações físicas (coalescência, agregação, etc.). Vamos observar agora a tabela abaixo sobre a conservação de alimentos. Por que usamo

Two new proteins connected to plant development discovered by scientists

The discovery in the model plant Arabidopsis of two new proteins, RICE1 and RICE2, could lead to better ways to regulate plant structure and the ability to resist crop stresses such as drought, and ultimately to improve agricultural productivity, according to researchers at Texas A&M AgriLife Research. Credit: Graphic courtesy of Dr. Xiuren Zhang, Texas A&M AgriLife Research The discovery of two new proteins could lead to better ways to regulate plant structure and the ability to resist crop stresses such as drought, thus improving agriculture productivity, according to researchers at Texas A&M AgriLife Research. The two proteins, named RICE1 and RICE2, are described in the May issue of the journal eLife, based on the work of Dr. Xiuren Zhang, AgriLife Research biochemist in College Station. Zhang explained that DNA contains all the information needed to build a body, and molecules of RNA take that how-to information to the sites in the cell where they can be used

Cerque-se de pessoas melhores do que você

by   Guilherme   on   6 de abril de 2015   in   Amigos ,  Valores Reais A vida é feita de  relações . Nenhuma pessoa é uma ilha. Fomos concebidos para evoluir, não apenas do ponto-de-vista coletivo, como componentes da raça humana, cuja inteligência vai se aprimorando com o decorrer dos séculos; mas principalmente da perspectiva individual, como seres viventes que precisam uns dos outros para crescer, se desenvolver e deixar um  legado útil  para os que vivem e os que ainda irão nascer. E, para tirar o máximo proveito do que a vida tem a nos oferecer, é preciso criar uma rede – ou várias redes – de relacionamentos saudáveis, tanto na seara  estritamente familiar  quanto na de  trabalho e negócios , pois são nessas redes que nos apoiamos e buscamos solução para a cura de nossos problemas, conquista de nossas metas pessoais e profissionais, e o conforto em momentos de aflição e tristeza. Por isso, se você quiser melhorar como pessoa, não basta apenas adquirir  alto grau de conhe