Responsável pela cor verde das plantas, os mecanismos essenciais para o surgimento da fotossíntese acabam de ser explorados no nível das células vegetais. Cientistas das Universidades de Neuchâtel (UniNE), Genebra (UNIGE) e Grenoble (F), bem como da ETH Zurique, revelar suas descobertas na revista eLife. Combinando bioquímica, microscópio eletrônico, e reconstrução de computador 3-D, o fenômeno agora pode ser visualizado em imagens em movimento ao longo do tempo.

Tudo começa com organelas bem conhecidas dos biólogos:os cloroplastos. Aninhado em células vegetais, eles contêm clorofila, o pigmento que captura a energia da luz para garantir a fotossíntese. Essa bela reação química usa a luz do sol para transformar o dióxido de carbono do ar em energia e alimento que pode ser usado por humanos.

Mas como surge a fotossíntese ainda é um mistério. Agora é amplamente descrito, graças ao trabalho realizado na Universidade de Neuchâtel por Rosa Pipitone sob a co-direção de Emilie Demarsy, uma bolsista SNF Marie Heim-Vögtlin na UniNE no início do projeto e agora palestrante em Genebra, e Felix Kessler, professor de fisiologia vegetal da UniNE.

O estudo se concentrou no nascimento e multiplicação de cloroplastos nas células de Arabidopsis thaliana, o rato de laboratório de cientistas de plantas. “Mostramos que o fenômeno acontece em duas fases, "explica Felix Kessler. Primeiro, há uma fase de construção da estrutura, e então uma fase de multiplicação do cloroplasto. "

Sobre tudo, é a velocidade do fenômeno que surpreende:leva menos de 24 horas para uma organela precursora, o etioplasto, para se transformar em um cloroplasto perfeitamente funcional. "Estabelecemos um roteiro completo para o desenvolvimento de cloroplastos, um processo que é crucial para o crescimento e sobrevivência das plantas, "diz Felix Kessler.

Ao integrar um conjunto diversificado de técnicas, este estudo, elogiado por vários especialistas externos, levou a um modelo para o desenvolvimento de uma organela. Este é o estudo mais abrangente sobre o surgimento da fotossíntese até o momento, e abre novos caminhos de pesquisa para otimizar esse processo em plantas de interesse agronômico. Este resultado também é um bom presságio para métodos mais direcionados de controle de ervas daninhas, com base em herbicidas que evitariam o greening e, portanto, a sobrevivência de ervas daninhas indesejáveis, com pouco efeito na fauna circundante.