No domínio da biologia vegetal, a família solanaceae se destaca por sua diversidade de culturas economicamente importantes, incluindo tomate, batata, berinjela e pimentão. Estas plantas têm chamado a atenção dos investigadores devido aos seus mecanismos únicos de manutenção da homeostase celular, particularmente através da compensação de receptores.

A compensação do receptor refere-se ao processo pelo qual as plantas ajustam a expressão ou atividade de receptores específicos em resposta a mudanças no ambiente ou sinais internos. Esta adaptação notável permite que as plantas solanáceas ajustem as suas respostas a vários estímulos, garantindo um crescimento e sobrevivência óptimos sob diversas condições.

Um exemplo bem estudado de compensação de receptores em plantas solanáceas envolve a via de sinalização do brassinosteróide (BR). BRs são hormônios vegetais que desempenham papéis cruciais no crescimento, desenvolvimento e resposta aos estresses ambientais. Em plantas solanáceas, foram identificadas mutações que afetam o receptor BR BRI1 (BRI1-EMS). Estas mutações resultam em sensibilidade reduzida aos BRs, levando ao nanismo e outros defeitos de desenvolvimento.

Curiosamente, as plantas portadoras da mutação BRI1-EMS exibem expressão aumentada de outros genes semelhantes a BRI1, compensando a perda da função BRI1. Esta regulação positiva de genes alternativos do tipo BRI1 restaura a sensibilidade do BR e resgata o fenótipo anão, demonstrando a capacidade da planta de manter a homeostase hormonal através da compensação do receptor.

Outro exemplo de compensação de receptores em plantas solanáceas envolve a via de sinalização do etileno. O etileno é um hormônio gasoso que regula vários aspectos do crescimento e desenvolvimento das plantas, incluindo o amadurecimento e a senescência dos frutos. Em tomateiros, mutações no receptor de etileno ETR1 (ETR1-1) prejudicam a sinalização do etileno, resultando em atraso no amadurecimento dos frutos e redução da sensibilidade ao etileno.

Notavelmente, os tomateiros portadores da mutação ETR1-1 apresentam expressão aumentada de outros receptores de etileno, como ETR2 e ERS1. Esta regulação positiva compensatória aumenta a sensibilidade ao etileno e restaura parcialmente o amadurecimento dos frutos, destacando a capacidade da planta de ajustar os níveis de expressão do receptor para manter o equilíbrio hormonal.

O fenômeno da compensação dos receptores não se limita às vias de sinalização hormonal. Também foi observado em resposta a outros estímulos, como luz, nutrientes e patógenos. Por exemplo, em tomateiros, mutações que afetam o fotorreceptor fitocromo B (phyB) levam à redução da sensibilidade à luz e comprometem o desenvolvimento das mudas. No entanto, estas plantas apresentam expressão aumentada de outros genes fitocromos, compensando a perda da função phyB e restaurando a capacidade de resposta à luz.

A capacidade das plantas solanáceas de empregar estratégias de compensação de receptores sublinha a sua notável adaptabilidade e resiliência. Ao ajustar a expressão ou atividade do receptor, essas plantas podem manter a homeostase celular e ajustar suas respostas às mudanças nas condições ambientais ou sinais internos. Esta adaptabilidade contribui para o seu sucesso como culturas economicamente importantes, uma vez que podem prosperar em diversos ambientes de cultivo e responder eficazmente a vários stresses.

Mais pesquisas sobre os mecanismos subjacentes à compensação de receptores em plantas solanáceas são promissoras para o avanço de nossa compreensão da fisiologia vegetal e das vias de sinalização. Além disso, poderá levar ao desenvolvimento de novas estratégias para melhorar o desempenho e a resiliência das culturas, abrindo caminho para práticas agrícolas sustentáveis ​​e para o aumento da produção alimentar.