O relógio circadiano não permite que as plantas cresçam antes do amanhecer

Os pesquisadores americanos Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young receberam o Prêmio Nobel de Medicina de 2017. A Assembleia do Nobel no Instituto Karolinska em Estocolmo, Suécia, disse que os reconheceu por suas “descobertas dos mecanismos moleculares que controlam o. ritmo circadiano", ou seja, nosso relógio biológico.

Graças às descobertas que esses cientistas fizeram usando Drosophila, família da mosca da fruta, hoje sabemos que os organismos têm um relógio interno construído a partir de um conjunto de proteínas celulares cuja quantidade oscila em períodos de 24 horas. Essas oscilações, que são mantidas de forma autônoma, explicam como os organismos vivos adaptam seu ritmo biológico para sincronizá-lo com as revoluções da Terra.

O termo circadiano vem das palavras latinas “circa” (ao redor) e “die” (dia). Por exemplo, este relógio biológico é responsável por nos deixar sonolentos à noite e influencia o nosso humor, estado de alerta e até o risco de sofrer uma parada cardíaca.

Rosbash e Hall começaram a colaborar na Brandeis University, em Boston, mais de 30 anos atrás para estudar o ritmo circadiano de Drosophila. Ambos foram os primeiros a clonar o gene do ritmo circadiano desta mosca em 1984.

As plantas

Por outro lado, cientistas espanhóis identificaram certos componentes do relógio circadiano que limitam o crescimento das plantas até o final da noite.

Plantas, como animais, também têm um relógio interno. De fato, as primeiras hipóteses sobre a existência de um relógio circadiano em organismos vivos surgiram com a observação dos movimentos de folhas e flores nas plantas.

A planta alonga o caule pouco antes do amanhecer, quando os dias são curtos (inverno) e estudos dos últimos anos mostraram que o alongamento do caule em mudas jovens é controlado por proteínas PIF, cujo acúmulo celular depende da luz solar. . Portanto, a luz promove a degradação das proteínas PIF durante o dia, enquanto que à noite, as proteínas PIF se acumulam dentro da célula e, pouco antes do amanhecer, promovem o crescimento do caule da planta.

Por que cresce apenas antes do amanhecer?

A resposta a esta pergunta foi obtida graças a um trabalho publicado no 2016, por um grupo liderado pela pesquisadora do Conselho Superior de Pesquisas Científicas (CSIC), no Centro de Pesquisa em Genômica Agrícola (CRAG), Elena Monte, que descobriu que uma proteína de relógio interno (TOC1 ou PRR1) atua como um portão durante a noite, permitindo que o PIF atue apenas no final da noite.

Tal como as proteínas relógio descritas pelos vencedores do Prémio Nobel, a quantidade das diferentes proteínas PRR (PRR1, PRR5, PRR7 e PRR9) oscila sequencialmente em períodos de 24 horas. No final da noite, a quantidade total de proteínas PRR na célula atinge o mínimo, o que permite a ação das proteínas PIF, que, devido à ausência de luz, estão em sua concentração máxima máxima. Portanto, embora algumas proteínas PIF sejam detectadas durante o dia, elas não podem promover a extensão da haste até o final da noite, quando a porta é aberta, coincidindo com as condições ideais de umidade para o crescimento.

“Nossos resultados mostram que a regulação do crescimento das plantas evoluiu nas plantas para abranger a ação sequencial orquestrada dos PRRs. Isto demonstra o duplo papel dos PRRs: como reguladores dos componentes do relógio central e como repressores fisiológicos do crescimento”, explica Elena Monte.

“Desde que estes três laureados fizeram estas descobertas transcendentais, a biologia circadiana tornou-se um campo de investigação amplo e muito dinâmico, com repercussões na nossa saúde e bem-estar”, disse o representante da Assembleia do Nobel ao entregar o prémio de 1,1 dólar. milhões para cientistas.

Texto com informação de Biologia atual.

Fonte: Martín Carrillo O. - Consultoria Blueberries

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