Hora de florescer: "interruptor de luz" das plantas é decifrado

Pesquisadores criam mapa 3D para estudo de funções e anatomia da molécula que desencadeia processo de crescimento ativado pela luz.

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31 Maio 2010 | 19h26

À esquerda, o novo mapa 3D de um fitocromo de bactéria. À direita, modelo anatômico da estrutura completa. Crédito: Brookhaven National Laboratory.

À esquerda, o novo mapa 3D de um fitocromo de bactéria. À direita, modelo anatômico da estrutura completa. Crédito: Brookhaven National Laboratory.

Sim, desde que você se conhece por gente você sabe que uma planta precisa de luz para sobreviver. Mas, não exatamente como. Agora cientistas do Brookhaven National Laboratory conseguiram entender em partes como o “interruptor molecular” faz com que a presença luminosa desencadeie o processo de crescimento de novas plantas e flores. 

Estudos anteriores mostraram que uma estrutura sensível à luz, conhecida como fitocromo, existe em dois estados estáveis: cada um é sensível a um comprimento de onda ou cor da luz (do vermelho ao vermelho intenso, que compreende o final do infravermelho invisível do espectro de luz). Como o fitocromo absorve fótons de comprimento de onda de um ou de outro, ele muda a forma e envia sinais que ativam o crescimento da planta, a produção de clorofila e floração. 

“O fitocromo é quase como o interruptor de luz da natureza”, explica o biofísico Huilin Li, principal autor do estudo. “Descobrir como este interruptor é ligado ou desligado por um sinal tão sutil quanto um único fóton de luz é fascinante”. 

Tateando o interruptor 

Superado o obstáculo de encontrar o interruptor, os pesquisadores tiveram outra dificuldade: estudar a estrutura do fitocromo, obtendo uma imagem de nível molecular de algo que é extremamente dinâmico. Ou seja: a equipe precisou juntar informações oferecidas com cristalografia de raios-x para, através dos fragmentos, entender todo o mecanismo. Técnicas computacionais permitiram a reconstrução total do fitocromo com sua estrutura detalhada. 

Criando um mapa tridimensional, a equipe conseguiu observar que, embora o fitocromo seja composto por duas unidades – formando um dímero -, existe uma longa área trançada de contato entre as duas. A descoberta sugere que a absorção de luz pode se ajustar à força ou a orientação de contato, transmitindo um sinal ao longo da interface molecular.

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