Em um estudo inovador publicado na revista "Nature Genetics", pesquisadores do Laboratório de Expressão Genética de Plantas da Universidade da Califórnia, em Riverside, descobriram os detalhes mecanísticos do silenciamento de genes em plantas. Esta descoberta lança luz sobre um processo fundamental envolvido na regulação da expressão genética e suas potenciais aplicações na agricultura e na biotecnologia.

O silenciamento de genes, também conhecido como interferência de RNA (RNAi), é um processo biológico natural que envolve a supressão da expressão gênica visando moléculas específicas de RNA. Nas plantas, esse processo é mediado por pequenos RNAs, como microRNAs (miRNAs) e pequenos RNAs interferentes (siRNAs), que se ligam a sequências complementares em RNAs mensageiros alvo (mRNAs) e impedem sua tradução em proteínas funcionais.

A equipe de pesquisa, liderada pelo professor Jian-Kang Zhu, concentrou-se na compreensão de como os miRNAs e siRNAs são gerados e carregados em um complexo proteico denominado complexo de silenciamento induzido por RNA (RISC). Este complexo é responsável por reconhecer e clivar mRNAs alvo, silenciando assim a expressão gênica.

Através de uma série de experimentos detalhados, os pesquisadores identificaram um ator-chave nesse processo, uma proteína chamada SDE3 (Suppressor of Gene Silencing 3), que funciona como um guardião do carregamento de pequenos RNAs no RISC. Eles descobriram que o SDE3 interage especificamente com miRNAs e siRNAs e facilita seletivamente sua incorporação no RISC, garantindo um silenciamento eficiente de genes.

O professor Zhu explica a importância desta descoberta:"Compreender o mecanismo de silenciamento genético e o papel do SDE3 fornece novos insights sobre como as plantas regulam a expressão genética e como podemos potencialmente manipular este processo para a melhoria das culturas. Ao direcionar e silenciar especificamente genes indesejáveis, podemos aumentar a resistência das culturas a pragas, doenças e tensões ambientais, aumentando assim a produtividade agrícola e a sustentabilidade."

Além disso, o estudo abre novos caminhos para aplicações biotecnológicas. A capacidade de controlar com precisão a expressão genética usando a tecnologia RNAi tem o potencial de desenvolver novas estratégias terapêuticas para combater doenças de plantas e melhorar a produção de compostos valiosos à base de plantas, como produtos farmacêuticos e biocombustíveis.

“Nossa descoberta amplia nossa compreensão da regulação genética nas plantas e tem implicações de longo alcance tanto para a pesquisa básica quanto para aplicações práticas na agricultura e na biotecnologia”, conclui o professor Zhu. “Com mais pesquisas, podemos aproveitar o poder do RNAi para enfrentar desafios significativos na biologia vegetal e contribuir para a segurança alimentar global e a agricultura sustentável”.