Para realizar suas funções na célula, muitas proteínas requerem as propriedades químicas de metais ligados, como o cobre. Se esse nutriente estiver em falta, as plantas respondem aumentando sua absorção e substituindo algumas proteínas que utilizam cobre por proteínas independentes de cobre. Squamosa promoter binding protein-like 7 (SPL7) medeia essa resposta. Pesquisadores da Ruhr-Universität Bochum (RUB) descobriram agora que o SPL7 também é indispensável para o metabolismo energético das plantas.
Esta é a conclusão de uma equipe liderada pelo professor Dr. Ute Krämer do Departamento de Genética Molecular e Fisiologia de Plantas da RUB, juntamente com colegas dos Institutos Max Planck de Pesquisa em Melhoramento de Plantas em Colônia e de Fisiologia Molecular de Plantas em Potsdam, em a revista A Célula Vegetal , publicado online em 22 de julho de 2022.

As plantas usam a energia da luz para produzir açúcar a partir de dióxido de carbono e água na fotossíntese, o que dá origem a uma variedade de compostos ricos em energia que são a base de toda a vida na Terra. "Este estudo melhorou nossa compreensão de como as plantas controlam seu balanço de açúcar, o que pode ser útil para o desenvolvimento de novos processos biotecnológicos baseados em plantas", destaca Ute Krämer. “As descobertas também podem ajudar a aumentar os rendimentos agrícolas em solos com deficiência de cobre”.

Cego para seu próprio status de energia

Os pesquisadores estudaram mutantes da planta modelo Arabidopsis que são incapazes de produzir a proteína SPL7. A má utilização de açúcares nesses mutantes levou ao acúmulo de açúcares em seus tecidos. Embora tivessem muito açúcar, ou seja, muita energia, à sua disposição, seu crescimento e desenvolvimento eram lentos. "Suspeitamos que os mutantes sem SPL7 sejam prejudicados em reconhecer seu status de alta energia ou traduzi-lo em respostas de crescimento adequadas", conclui Krämer.

As vias de sinalização não identificadas podem estar envolvidas

O estudo sugere que o SPL7 tem função reguladora no metabolismo energético da planta, além de ativar a resposta à deficiência de cobre. Essa ligação regulatória recém-descoberta reflete que as funções cruciais das proteínas no metabolismo energético são dependentes do cobre, tanto na fotossíntese das plantas terrestres quanto na respiração. Descobriu-se que as vias de sinalização de açúcar de plantas mais bem estudadas funcionam normalmente nos mutantes SPL7, de modo que uma via ainda não identificada pode estar envolvida.

Em estudos de acompanhamento, os pesquisadores planejam explorar como o SPL7 permite que as plantas utilizem açúcares. O primeiro passo nessa direção já foi concluído. A equipe de pesquisa identificou todos os genes cuja atividade é regulada diretamente pelo SPL7. No futuro, o grupo de pesquisa planeja abordar como alguns desses genes possibilitam a utilização de açúcares.