p Há muito se supõe que a luz ativa a expressão do gene cloroplástico por meio da chamada regulação redox mediada por tiol. Contudo, o mecanismo que deu origem a este regulamento permaneceu indefinido até agora. Åsa Strand e seu grupo no Umeå Plant Science Center já identificaram os componentes envolvidos neste mecanismo regulador redox. Seus resultados são publicados na revista Nature Communications . p O cloroplasto é o local da célula onde ocorre a fotossíntese. Quando uma muda sai do solo, gradualmente fica verde, e durante esse processo de esverdeamento, a maquinaria fotossintética nos cloroplastos se desenvolve e se torna totalmente funcional. O estabelecimento da fotossíntese é um processo complicado que envolve a ativação da expressão gênica no cloroplasto em resposta à luz. Åsa Strand e seu grupo identificaram um componente que conecta o sinal de luz à ativação da expressão gênica no cloroplasto.

p Foi demonstrado que certas proteínas, chamadas tioredoxinas, transferir elétrons, derivado principalmente da luz, à proteína PRIN2 (PLASTID REDOX INSENSITIVE2). PRIN2 torna-se reduzido e muda sua estrutura de um dímero (ou seja, duas proteínas PRIN2 estão ligadas) para um monômero (proteínas individuais). Os monômeros PRIN2 então ativam a expressão do gene fotossintético no cloroplasto. Esse tipo de regulação é chamada de regulação redox mediada por tiol porque o grupo químico funcional que media a transferência de elétrons é o grupo tiol contendo enxofre.

p "Identificamos o PRIN2 há vários anos. Sabíamos que ele era sensível às alterações redox e que era necessário para a expressão normal do gene no cloroplasto", explica Åsa Strand. "Nós agora mostramos que o PRIN2 é regulado pela luz via tiorredoxinas e que então ativa um complexo de proteínas chamado PEP. Esse complexo de proteínas é responsável pela expressão dos genes relacionados à fotossíntese no cloroplasto."

p O complexo proteico PEP (RNA polimerase codificado por plastídio) lê as informações armazenadas no DNA do genoma do cloroplasto e as copia em RNA (ácido ribonucléico). O RNA serve então como modelo para traduzir as informações armazenadas no DNA em proteínas. PEP é um grande complexo de proteínas que precisa de várias proteínas associadas para ganhar sua função completa. Uma dessas proteínas associadas é PRIN2.

p As proteínas necessárias para uma maquinaria fotossintética totalmente funcional são parcialmente codificadas no núcleo e parcialmente no genoma do cloroplasto de uma célula. Assim, alguma forma de comunicação entre os dois compartimentos celulares é necessária para garantir que todos os componentes estejam disponíveis no momento certo durante o desenvolvimento da muda. PRIN2 desempenha um papel essencial na comunicação entre os dois compartimentos porque o estado do complexo PEP liga o estado funcional do cloroplasto ao núcleo, permitindo que a planta sincronize a expressão de genes fotossintéticos dos genomas nuclear e do cloroplasto durante o desenvolvimento da muda.