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Como as plantas encontram seus parceiros simbióticos

Traduzido de Science Daily
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Como seria produzir fertilizante em seu próprio porão? As plantas leguminosas, como ervilhas, feijões e várias espécies de trevo, obtêm o nitrogênio orgânico de que precisam para crescer a partir de bactérias simbióticas do solo por meio de estruturas especializadas em suas raízes. Equipe liderada pelo biólogo celular Prof. Thomas Ott, da Faculdade de Biologia da Universidade de Freiburg, detectou um fator nas células das raízes que as plantas precisam para o contato inicial com essas bactérias associadas às raízes, que vivem no solo. Eles descobriram uma proteína encontrada apenas em leguminosas chamada forma simbiótica 1 (SYFO1) e demonstraram o papel essencial que ela desempenha na simbiose. Juntamente com o biólogo molecular Prof. Robert Grosse da Faculdade de Medicina da Universidade de Freiburg e o biólogo evolucionista Dr. Pierre-Marc Delaux do Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV) em Toulouse / França, a equipe publicou seus resultados na revista Biologia atual.

Quando uma bactéria do nódulo da raiz encontra as raízes de uma planta leguminosa no solo, a proteína SYFO1 faz com que os minúsculos pelos da raiz mudem a direção de seu crescimento. Portanto, eles se envolvem em torno do parceiro simbiótico potencial. Graças a esses ajudantes bacterianos, os legumes não precisam de nenhum fertilizante de nitrogênio, ao contrário de outras plantas. “Se entendêssemos precisamente como surge a simbiose, poderíamos devolver às plantas cultivadas essa propriedade especial que perderam no curso da evolução”, diz Ott. Ele e Grosse são ambos membros do Cluster of Excellence CIBSS – Center for Integrative Biological Signaling Studies. A pesquisa de Ott no CIBSS envolve estudar a organização espacial das vias de sinalização que permitem a relação simbiótica com bactérias simbióticas em primeiro lugar. Grosse, por outro lado, concentra-se em seu trabalho em Freiburg sobre o citoesqueleto de células animais. “Em nossa colaboração, que foi viabilizada pelo CIBSS, pudemos trazer nossa experiência em diferentes áreas de atuação da melhor maneira possível”, afirma Ott.

A equipe mostrou na leguminosa Medicago truncatula (uma droga de barril) que os pelos das raízes das plantas nas quais o gene SYFO1 foi desativado praticamente não são mais capazes de se envolver em torno da bactéria. Em estudos subsequentes, os pesquisadores descobriram que a proteína se liga à actina, um componente do citoesqueleto, e ao mesmo tempo à parede celular externa às células, mudando assim a direção de seu crescimento: em vez de crescerem retos, os minúsculos fios de cabelo agora mudam sua direção e formam um laço em torno da bactéria.

“SYFO1 é um passo inovador especial na evolução das plantas”, explica Ott. “Enquanto as proteínas formin estão presentes em muitas formas nas células e interagem com a actina, este tipo especial responde apenas a sinais simbióticos de bactérias.”

Fonte da história:

Materiais fornecido por Universidade de Freiburg. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

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