Pesquisadores da Universidade de Hiroshima estão se aproximando de descobrir os processos moleculares por trás de como as inundações privam as plantas de oxigênio. Isso ajudará a criar culturas mais tolerantes a inundações. Portal Phys.org.
Segundo o Banco Mundial, as inundações são um risco global que ameaça a vida e a propriedade de bilhões de pessoas. Ainda mais pessoas correm o risco de morrer de fome como resultado das inundações: a água pode inundar as plantações. Os pesquisadores estão agora mais perto de identificar processos molecularessubjacente como as inundações privam as plantas de oxigênio. Isso ajudará a criar culturas mais resistentes.
Com meta-análise, que envolve a reanálise de dados de outros estudos em geral, uma equipe da Escola de Pós-Graduação em Ciências da Vida Integradas da Universidade de Hiroshima encontrou vários genes e mecanismos relacionados em arroz (Oryza sativa) e Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Os cientistas publicaram seus resultados de pesquisa na revista vida.
“A hipóxia é um estresse abiótico para as plantas, muitas vezes causado por inundações”, disse o coautor do estudo Keita Tamura, referindo-se à falta de oxigênio causada pela supersaturação. “Embora muitas pesquisas tenham sido feitas no passado, pensamos que mecanismos biológicos pode ser descoberto analisando vários estudos usando meta-análise de dados disponíveis publicamente.”
A equipe se concentrou no arroz e no agrião, já que a genética de ambas as espécies já havia sido extensivamente estudada. Segundo Tamura, o arroz também é considerado uma das culturas mais importantes do mundo, servindo como principal produto alimentar para mais de quatro bilhões de pessoas, de acordo com o Advisory Group for International Agricultural Research, para entender como evitar que uma planta reaja a hipóxia, é crucial.
Os pesquisadores identificaram 29 pares de dados de sequenciamento de RNA para Arabidopsis e 26 pares para arroz em condições normais e deficientes de oxigênio a partir dos conjuntos de dados disponíveis. De acordo com o professor Hidemasa Bono, o sequenciamento de RNA envolve decifrar o projeto genético de um sujeito em um determinado ponto, o que significa que os dados podem ser usados para estudar quais genes causaram quais alterações.
“Ao analisar os dados de sequenciamento de RNA, identificamos 40 e 19 genes regulados para cima e para baixo em ambas as espécies”, disse Bono. “Entre eles, alguns fatores de transcrição WRKY e cinamato-4-hidroxilase, cujo papel na resposta à hipóxia permanece desconhecido, foram geralmente superregulados em Arabidopsis e arroz”.
De acordo com Bono, essa regulação positiva geral significa que esses mecanismos moleculares se tornam mais ativos quando há falta de oxigênio, indicando sua responsabilidade mecanicista específica de como as plantas respondem.
Bono e Tamura compararam seus resultados com uma meta-análise semelhante de hipóxia em células humanas e amostras de tecidos. Eles descobriram que dois dos genes comumente ativados em arroz e Arabidopsis foram suprimidos em suas contrapartes humanas.
"Nossa meta-análise sugere diferentes mecanismos moleculares para hipóxia em plantas e animais", disse Bono. “Espera-se que os genes candidatos identificados neste estudo esclareçam novos mecanismos moleculares de resposta da planta à hipóxia. Em última análise, planejamos manipular um dos genes candidatos com tecnologia de edição de genoma para criar plantas tolerantes a inundações”.