Compreender como as plantas processam a luz é fundamental para melhorar o rendimento das culturas. A luz ajuda as plantas a saber quando crescer e florescer no momento certo. As plantas encontram luz usando proteínas chamadas fotorreceptores. Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) A equipe do professor assistente Ullas Pedmale descobriu como proteínas chamadas UBP12 e UBP13 ajudam a regular um fotorreceptor chamado CRY2. Publicado em Current Biology , sua descoberta pode revelar novas maneiras de controlar o crescimento – que podem ter amplas aplicações além da agricultura.
Os fotorreceptores CRY são comuns a plantas e humanos. Eles estão ligados a doenças humanas, incluindo câncer, diabetes e vários distúrbios cerebrais. CRY2 ajuda a controlar o crescimento em humanos e plantas. Enquanto o crescimento descontrolado em plantas as torna menos viáveis, o crescimento descontrolado em humanos causa câncer. "Se entendermos o crescimento", diz Pedmale, "podemos curar o câncer".

As plantas precisam da quantidade certa de CRY2 para saber quando crescer e florescer. Pedmale e ex-bolsista de pós-doutorado Louise Lindbäck descobriram que a manipulação de UBP12 e UBP13 pode alterar a quantidade de CRY2 nas plantas. Eles descobriram que aumentar UBP12 e UBP13 reduz os níveis de CRY2. Isso fez as plantas pensarem que não havia luz suficiente. Em resposta, eles cresceram mais longos, caules anormais para alcançar mais.

Pedmale diz:"Temos uma maneira de entender o crescimento aqui - e podemos manipular o crescimento apenas manipulando duas proteínas. Encontramos uma maneira de aumentar a produção de flores. Você precisa de floração para se alimentar. Se não há flor, não há grãos, sem arroz, sem trigo, sem milho."

Pedmale e Lindbäck não sabiam exatamente como UBP12 e UBP13 regulavam o CRY2. Quando os pesquisadores olharam mais de perto, eles fizeram uma descoberta surpreendente. Em humanos e outros organismos, as versões de UBP12 e UBP13 protegem os fotorreceptores CRY da degradação. Mas nas plantas, a equipe viu o oposto. UBP12 e UBP13 estavam realmente ajudando a degradar o CRY2.

Lindbäck, que atualmente é engenheiro de pesquisa e desenvolvimento da Nordic Biomarker na Suécia, explica:"A partir da literatura, sabe-se que, se você encontrar uma interação como essa, ela protegerá da degradação. Inicialmente, vimos o oposto e pensamos:'ok, talvez eu tenha feito algo errado', mas então, quando fiz isso algumas vezes, percebemos:'ok, isso é verdade'. Em vez de proteger o CRY2, ele faz com que o CRY2 se degrade."

Pedmale espera que sua descoberta ajude pesquisadores e criadores de plantas a melhorar o rendimento das colheitas. Ele também espera que seu trabalho ajude a informar a pesquisa sobre o câncer. "Meus colegas da CSHL estão trabalhando duro tentando entender o câncer", diz ele. "Estamos chegando a isso de um ângulo diferente com as plantas."