Uma família de proteínas ‘promíscuas’ encontradas em todas as plantas terrestres é responsável por muitas funções vegetais diferentes, apesar de permanecer relativamente inalterada por mais de 450 milhões de anos.
Novas descobertas, publicadas em plantas naturais e Novo fitólogo revelam novos conhecimentos sobre como as proteínas DELLA regulam o crescimento de uma planta, quando ocorre a germinação e como as plantas lidam com ameaças como secas e doenças. A chave não está na capacidade das proteínas DELLA de sofrer mutações ao longo do tempo, mas sim em sua capacidade de interagir com dezenas de diferentes fatores de transcrição, as proteínas responsáveis pela decodificação do DNA.
Compreender os mecanismos que sustentam as funções das proteínas DELLA pode ajudar os cientistas agrícolas a projetar novas proteínas vegetais para produzir culturas com melhor resiliência e rendimentos mais altos, semelhantes às tecnologias de reprodução seletiva que iniciaram a Revolução Verde na década de 1960. Muitas das cepas originais da Revolução Verde possuíam proteínas DELLA com funções alteradas.
Os estudos foram realizados por cientistas do Instituto de Biologia Molecular e Celular de Plantas (IBMCP), na Espanha, e da Escola de Biociências da Universidade de Birmingham, no Reino Unido. Juliet Coates, da Universidade de Birmingham, disse: “Ao entender como a atividade dessas proteínas mudou ao longo do tempo, podemos entender mais sobre como pode ser possível ajustar e projetar plantas que se adaptam melhor ao nosso ambiente em mudança”.
Para descobrir como as proteínas DELLA mudaram ao longo dos 450 milhões de anos desde que as plantas apareceram pela primeira vez na terra, os pesquisadores estudaram os musgos e as hepáticas, que são as plantas com maior probabilidade de se assemelhar às primeiras espécies pioneiras.
Os cientistas já sabem que as proteínas DELLA nas plantas com flores modernas são reguladas por um hormônio vegetal chamado giberelina, que altera os níveis de DELLAs em resposta às condições ambientais.
Nos novos estudos, eles conseguiram mostrar que, em vez de ter apenas interações simples, o alcance das proteínas DELLA era tão complicado nas primeiras plantas, mas também diferente das interações estudadas em detalhes em culturas modernas, como trigo ou arroz. Além disso, essas interações estavam disponíveis estando ou não o hormônio giberelina presente. Eles também foram capazes de identificar um conjunto central de interações, relacionadas à defesa e respostas a baixos níveis de oxigênio, comuns a todas as proteínas DELLA.
O co-autor, Dr. Miguel Ángel Blázquez, do IBMCP, disse: “Uma área de trabalho muito importante na biotecnologia da giberelina é tentar obter variedades ou compostos químicos que nos permitam atingir os objetivos desejados sem os efeitos colaterais. Entender como as proteínas DELLA evoluíram na natureza ao longo de milhões de anos nos ajuda a projetar novas estratégias para gerar novas variantes DELLA com as funções desejadas.”