Cientistas ressuscitam enzima que amplia capacidade de fotossíntese das plantas

Por Denis Pacheco em Jornal 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.

Este texto foi originalmente publicado porJornal da USP de acordo com alicença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original.