p Cientistas de plantas da Universidade de Liverpool revelaram novos insights sobre os mecanismos que permitem que certas plantas conservem água e tolerem a seca. p A pesquisa, que é publicado em A célula vegetal , pode ser usado para ajudar a produzir novas safras que podem prosperar em áreas anteriormente inóspitas, regiões quentes e secas em todo o mundo.

p Plantas resistentes à seca, como cactos, agaves e suculentas, fazem uso de uma forma avançada de fotossíntese conhecida como metabolismo do ácido crassuláceo, ou CAM, para minimizar a perda de água.

p A fotossíntese envolve a retirada do dióxido de carbono da atmosfera para convertê-lo em açúcares usando a luz solar. Ao contrário de outras plantas, As plantas CAM são capazes de absorver CO2 durante a noite mais fria, o que reduz a perda de água, e armazenar CO2 capturado como ácido málico dentro da célula, permitindo seu uso para fotossíntese sem perda de água no dia seguinte.

p A fotossíntese CAM é regulada pelo relógio circadiano interno da planta, que permite às plantas diferenciar e antecipar dia e noite e ajustar seu metabolismo de acordo. Contudo, relativamente pouco se sabe sobre os processos moleculares exatos que sustentam o tempo ideal de armazenamento e liberação de CO2 dessa maneira única.

p Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Biologia Integrativa da Universidade analisou uma enzima de interesse chamada PPCK, que está envolvida no controle da conversão de CO2 em sua forma armazenada durante a noite (ácido málico; o ácido da fruta que dá sabor picante às maçãs) e vice-versa. Eles queriam saber se PPCK é um componente necessário para a engenharia da fotossíntese CAM e testaram isso desligando o gene PPCK na suculenta planta CAM Kalanchoë fedtschenkoi.

p Eles descobriram que, para que o CAM funcione corretamente, as células devem ligar PPCK todas as noites, impulsionadas por seu relógio circadiano interno. Quando eles impediram Kalanchoë de fazer PPCK à noite, as plantas só conseguiam capturar um terço do CO2 capturado pelas plantas normais.

p Além disso, eles descobriram que as plantas que não conseguiam fazer PPCK todas as noites tinham alterações em seu relógio circadiano, uma descoberta surpreendente que sugere que os metabólitos associados ao CAM comunicam informações sobre a hora do dia no cronômetro central da planta.

p O Dr. James Hartwell comentou:"A seca é uma das principais causas das perdas globais da safra, portanto, compreender os mecanismos que algumas plantas adaptadas ao deserto evoluíram para sobreviver ao estresse hídrico é vital para a engenharia da tolerância à seca em espécies agrícolas.

p "Nosso trabalho demonstra que os esforços contínuos para projetar a fotossíntese CAM em outras plantas precisarão incluir PPCK. A complexidade inesperada que revelamos na relação entre PPCK, O CAM e o relógio circadiano também destacam a necessidade de pesquisas contínuas sobre os processos do CAM antes que possamos compreender e explorar totalmente seus métodos. "