As plantas têm um sinal metabólico que ajusta seu relógio circadiano à noite para garantir que armazenem energia suficiente para sobreviver à noite, revela um novo estudo.
A pesquisa – envolvendo cientistas da Universidade de York – sugere que este sinal pode fornecer informações importantes para a planta sobre a quantidade de açúcar disponível ao anoitecer e, portanto, como ajustar o metabolismo para durar a noite.
As plantas usam a luz solar para produzir seus próprios açúcares a partir da fotossíntese durante o dia e armazená-los para fornecer energia durante a noite.
A capacidade de prever o nascer do sol e estimar a duração da noite, e ajustar o metabolismo de acordo, é crítica para a sobrevivência das plantas e para maximizar o crescimento. Isso depende de um cronômetro biológico chamado relógio circadiano, que é uma rede de genes oscilantes que comanda ritmos de cerca de 24 horas.
O Dr. Mike Haydon, ex-departamento de Biologia da Universidade de York e agora na Universidade de Melbourne, disse: “Achamos que este sinal metabólico está agindo como acertar um despertador antes de dormir para garantir a sobrevivência da planta.”
“As plantas devem coordenar o metabolismo fotossintético com o ambiente diário e adaptar a fisiologia rítmica e o desenvolvimento para corresponder à disponibilidade de carbono.”
Para entender como os açúcares alteram o relógio circadiano, os pesquisadores mediram a expressão gênica em mudas enquanto modificavam a fotossíntese ou o suprimento de açúcar.
Eles descobriram um conjunto de genes regulados pelo composto químico superóxido, uma molécula associada à atividade metabólica. A maioria desses genes está ativa à noite, incluindo genes-chave que atuam no relógio circadiano. Eles descobriram que, ao inibir a produção de superóxido, também inibiam o efeito do açúcar nesses genes do relógio circadiano à noite.
O professor Ian Graham do Centro de Novos Produtos Agrícolas do Departamento de Biologia acrescentou: “Distinguir os efeitos da luz e dos açúcares nas células fotossintéticas é desafiador. Nossos dados sugerem um novo papel para o superóxido como um sinal rítmico relacionado ao açúcar que atua à noite e afeta a expressão e o crescimento do gene circadiano.”
O artigo foi publicado na revista PNAS.
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