p Uma equipe de pesquisa do Laboratório Brookhaven liderada por John Shanklin (de pé, posterior) explorou estratégias para aumentar a produção e o acúmulo de óleo nas folhas das plantas. Zhiyang Zhai (sentado, holding plant) realizou os estudos bioquímicos-genéticos com apoio técnico de Hui Liu (esquerda) e assistência na interpretação de dados de Changcheng Xu (direita). Crédito:Laboratório Nacional de Brookhaven
p Coma muito sem se exercitar e provavelmente ganhará alguns quilos. Acontece que as folhas das plantas fazem algo semelhante. Em um novo estudo do Laboratório Nacional Brookhaven do Departamento de Energia dos EUA, os cientistas mostram que reter açúcar nas folhas das plantas também pode fazer com que engordem. p Nas plantas, esse acúmulo de gordura extra pode ser uma coisa boa. Pode ajudar a transformar plantas em fábricas de biocombustíveis e outros produtos químicos úteis. Mas você não pode simplesmente alimentar as plantas com biscoitos e rosquinhas para obter folhas para bombear mais óleo.
p "As plantas fazem sua própria comida, "disse John Shanklin, o bioquímico do Brookhaven Lab que liderou a pesquisa. "Eles convertem a luz do sol, agua, e dióxido de carbono em açúcares através da fotossíntese, e esses açúcares são geralmente transportados das folhas para outras partes da planta, e convertido em outros compostos de que as plantas precisam para crescer e se desenvolver. Os óleos tendem a não se acumular em níveis elevados, exceto em algumas sementes. "
p Para inclinar a balança a favor de uma maior produção e acúmulo de óleo nas folhas - que seriam mais abundantes e acessíveis do que as sementes para a fabricação de produtos químicos de base biológica - os cientistas precisavam de conhecimento detalhado dos processos bioquímicos que impulsionam as vias metabólicas e os genes que controlam eles. Conforme descrito em um artigo publicado na revista Plant Physiology, a equipe de Brookhaven cultivou plantas seletivamente para combinar uma série de características que bloquearam algumas das vias de transporte e conversão do açúcar, o que resultou no aumento da produção e acúmulo de petróleo.
p Este gráfico mostra como a combinação de mutações genéticas pode aumentar o acúmulo de óleo nas folhas de uma planta comum de laboratório. A é a planta de Arabidopsis de tipo selvagem sem mutações; B é Arabidopsis com duas mutações que interrompem o transporte do açúcar para fora das folhas e a conversão do açúcar em amido; C tem as mesmas mutações que B mais duas mutações adicionais:uma para bloquear outra via de conversão de açúcar, e um para bloquear o transporte de lipídios. Os resultados sugerem que esta estratégia bioquímica-genética pode contribuir para aumentar a produção e o acúmulo de óleo nos tecidos vegetativos de plantas cultivadas para biocombustíveis ou outros produtos básicos. Crédito:Laboratório Nacional de Brookhaven
p Os cientistas suspeitaram que manter mais açúcar nas folhas aumentaria a produção de óleo nesses tecidos vegetativos com base em suas pesquisas anteriores. Esse trabalho identificou como os altos níveis de açúcar inibem uma proteína reguladora que desempenha um papel fundamental na quebra de outra proteína que serve como um interruptor para ativar os genes de produção de petróleo. No estudo atual, os cientistas descobriram níveis aumentados da proteína on-switch juntamente com níveis mais elevados de precursores de óleo e óleo.
p "Combinar mutações genéticas que diminuem o transporte de açúcar para fora das folhas e a conversão de açúcares em amido aumenta os níveis de açúcar nas folhas, "Disse Shanklin." Esse excesso de açúcar impulsiona o aumento da produção de petróleo ao estabilizar o óleo no interruptor, e também fornecendo os blocos de construção de carbono necessários para fazer mais óleo nas folhas. "
p Os cientistas também criaram plantas que combinavam as características que aumentam o açúcar com outras mutações, incluindo um que limitou a degradação de lipídios vegetais, o que resultou em novos aumentos no acúmulo de precursor de óleo nas folhas.
p "Em vários casos, combinações dessas mutações ajudaram o metabolismo da planta a produzir e armazenar mais óleo do que o esperado nas folhas, "Shanklin disse.
p "Os resultados desses estudos bioquímicos-genéticos básicos fornecem informações valiosas sobre a relação entre o açúcar, precursores de óleo, e acúmulo de óleo nas folhas que ajudará a informar os esforços biotecnológicos para otimizar o acúmulo de óleo nos tecidos vegetativos de plantas economicamente importantes. "
