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Identificada proteína que desencadeia defesa ao estresse

Uma proteína recém-descoberta transforma a defesa celular das plantas em excesso de luz e outros fatores de estresse causados pelas mudanças climáticas, de acordo com um novo estudo publicado no eLife. As plantas desempenham um papel crucial no apoio à vida na Terra, usando a energia da luz solar para converter dióxido de carbono e água em açúcares e oxigênio.

Pequenos compartimentos nas células vegetais, chamados cloroplastos, abrigam a maquinaria molecular da fotossíntese. Este maquinário é constituído por proteínas que devem ser montadas e mantidas. Condições severas, como luz excessiva, podem empurrar esse mecanismo para o excesso e danificar as proteínas. Quando isso acontece, uma resposta protetora é chamada de resposta proteica desdobrada em cloroplasto (cpUPR).

“Até agora, não se sabia como as células avaliam o equilíbrio de proteínas saudáveis e danificadas no cloroplasto e desencadeiam essa resposta protetora”, diz a coautora sênior Silvia Ramundo, pesquisadora de pós-doutorado no Walter Lab da Universidade da Califórnia, em São Francisco. (UCSF), EUA.

Para saber mais, a equipe da UCSF projetou geneticamente uma alga chamada Chlamydomonas reinhardtii para produzir células fluorescentes em resposta a proteínas de cloroplasto danificadas. Eles então procuraram por mutantes nas células que não fluorescem mais, o que significa que eles não foram capazes de ativar o cpUPR.

Essas experiências levaram a equipe a identificar um gene chamado mutante afetado na sinalização retrógrada (MARS1), essencial para ativar o cpUPR. “É importante ressaltar que descobrimos que as células mutantes no MARS1 são mais sensíveis à luz excessiva, são incapazes de ligar o cpUPR e morrem como resultado”, explica a principal autora Karina Perlaza, uma estudante de pós-graduação no laboratório de Walter. A restauração do MARS1, ou a ativação artificial do cpUPR, protegeu as células das algas dos efeitos nocivos do excesso de luz nas proteínas dos cloroplastos.