Uma equipe de pesquisa, liderada pela Universidade de Maryland (UMD), fez um avanço na compreensão de como as células vegetais crescem. Suas descobertas, publicadas na revista Nature Plants, fornecem informações valiosas sobre os mecanismos subjacentes à expansão celular, um processo crucial para o crescimento e desenvolvimento das plantas.

A expansão celular é um processo fundamental no crescimento das plantas, permitindo que as plantas aumentem de tamanho e desenvolvam diversas estruturas. Durante a expansão celular, a parede celular, que atua como um limite rígido ao redor da célula, torna-se mais frouxa, permitindo que a célula absorva água e aumente de tamanho.

A equipe de pesquisa, liderada pelo professor assistente de ciências vegetais da UMD, Xin Li, concentrou-se em um grupo de proteínas chamadas expansinas, conhecidas por desempenhar um papel vital na expansão celular, afrouxando a parede celular. As expansinas são secretadas pela célula e movem-se para a parede celular, onde quebram as ligações que mantêm unidos os componentes da parede.

Usando uma combinação de técnicas bioquímicas, genéticas e de imagem, a equipe estudou a função das expansinas em Arabidopsis thaliana, uma pequena planta com flores comumente usada como organismo modelo em biologia vegetal.

Eles descobriram que as expansinas funcionam em conjunto com outras proteínas, conhecidas como “endotransglicosilases de xiloglucano” (XETs), para facilitar a expansão celular. XETs são enzimas que ajudam a reorganizar e reconectar os componentes da parede celular, permitindo que a parede se expanda enquanto mantém sua integridade.

Os pesquisadores descobriram que as expansinas e os XETs trabalham juntos de maneira coordenada para afrouxar e modificar a estrutura da parede celular, permitindo que a célula absorva água e aumente de tamanho. Esta ação coordenada é crucial para a expansão celular eficiente e controlada.

O estudo também revelou que a atividade das expansinas e XETs é regulada por vários sinais e estímulos ambientais. Por exemplo, a aplicação do hormônio vegetal auxina estimula a expressão dos genes expansina e XET, levando ao aumento da expansão celular.

Esta pesquisa aumenta significativamente a nossa compreensão dos mecanismos moleculares subjacentes à expansão celular nas plantas. Ao elucidar o papel das expansinas e dos XETs, e a sua regulação, as descobertas abrem caminho para potenciais aplicações na agricultura e na horticultura. A manipulação da atividade da expansina e do XET pode levar ao desenvolvimento de novas estratégias para melhorar o crescimento e o rendimento das culturas, ou modificar as propriedades de materiais vegetais utilizados em diversas indústrias.