Cientistas ressuscitam enzima que amplia capacidade de fotossíntese das plantas
Descoberta pode ajudar plantas a se adaptarem às mudanças climáticas e aumentar os seus rendimentos, explica o professor Carlos Hotta, do Departamento de Bioquímica do Instituto de Química da USP
Um estudo realizado na Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, recém publicado no periódico Science Advances, descreveu um avanço na busca para melhorar a fotossíntese em certas culturas. O achado pode ajudar as plantas a se adaptarem às rápidas mudanças climáticas e aumentar os seus rendimentos no futuro próximo.
De acordo com o especialista em plantas Carlos Hotta, professor do Instituto de Química (IQ) da USP, o trabalho “utilizou uma família de plantas chamada solanácea. Ela é uma família interessante porque inclui diversos diversas plantas que usamos no dia a dia, como o tomate, a batata, a berinjela e o tabaco”, explica.
Os pesquisadores desenvolveram uma técnica computacional para prever possíveis sequências de genes favoráveis que fazem a Rubisco (abreviatura de ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase oxigenase), uma enzima vegetal chave para a fotossíntese e uma das proteínas mais abundantes no planeta.
“A enzima dessas plantas surgiu milhões de anos atrás, quando a concentração de CO2 da atmosfera era mais alta do que hoje”, esclarece Hotta. Em um contexto de mudanças climáticas, recuperar a capacidade dessas enzimas de filtrarem a substância em maior quantidade pode ser crucial para ampliar sua capacidade de fotossíntese.
Mas como foi possível “ressuscitar” a versão de milhões de anos da Rubisco? O especialista conta que os cientistas selecionaram todos os membros da família da solanáceas que existem atualmente, analisaram o plano da Rubisco e fizeram diversas comparações. O processo permitiu que eles identificassem enzimas candidatas promissoras que poderiam ser projetadas em culturas modernas e, em última análise, tornar a fotossíntese mais eficiente.
Sobre a técnica, o professor ilustra o processo afirmando: “Seria equivalente a comparar meu irmão, meu primo, meu primo de segundo grau, terceiro grau e por aí vai buscando as semelhanças e as diferenças entre as composições, até chegarem a enzima antiga”.
Trazê-la de volta pode levar os pesquisadores a desenvolverem enzimas mais rápidas e mais eficientes que podem, por meio de edição de DNA, serem transferidas para novas culturas. A ação pode ajudar as plantas a se adaptarem a condições futuras quentes e secas, à medida que as atividades humanas estão aumentando as concentrações de gás CO2 na atmosfera da Terra.
“O futuro em um planeta com outras concentrações de gás carbônico é incerto, as temperaturas aumentam, os padrões climáticos vão mudar, e isso quer dizer que, talvez, a nossa produção de comida possa ficar mais imprevisível”, pontua ele ao reforçar que todo esforço em ampliar a atual capacidade de produção de comida é um avanço importante.
“Conseguir fazer com que essas plantas tenham uma maior produtividade em uma atmosfera com mais gás carbônico é uma vantagem que pode nos ajudar a mitigar os efeitos das mudanças climáticas”, finaliza.
