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Mai/Jun 2020 

 


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Bioquímica - Planta que brilha no escuro pode ser o futuro da iluminação pública


Planta

 

Planta de tabaco emite luz graças à inserção de genes de cogumelo bioluminescente

A startup russa Planta está um pouco mais perto de seu objetivo de criar plantas luminosas. Um grupo liderado pelos sócios da empresa, o bioquímico Ilia Yampolsky e o biólogo sintético Karen Sarkisyan, produziu plantas de tabaco que emitem uma perceptível luz verde, segundo artigo publicado na revista Nature Biotechnology. Os dois são pesquisadores do Instituto de Química Bio-orgânica Shemyakin-Ovchinnikov, em Moscou, e Sarkisyan está à frente de um laboratório de biologia sintética do Imperial College de Londres, no Reino Unido. A tecnologia agora anunciada traz mudanças significativas em relação às conquistas anteriores, que exigiam regar a planta com o substrato para a reação, a luciferina, além de exposição fotográfica de várias horas para detectar luz.

“Em um quarto bem escuro agora é possível ver o brilho a olho nu e fotografar com um celular”, diz o Químico Cassius Stevani, do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP). Ele não participou do desenvolvimento da planta bioluminescente, mas é colaborador dos colegas russos, com quem descreveu o mecanismo da produção luminosa dos cogumelos e ajudou a desenvolver etapas anteriores que levaram às plantas anunciadas agora.

O pulo do gato foi perceber que o ácido cafeico, que muitas plantas produzem naturalmente, é precursor da luciferina, a molécula responsável pela produção de luz. Com essa descoberta, Yampolsky e Stevani descreveram o Ciclo do Ácido Cafeico (CAC), responsável pela bioluminescência de fungos.

O sistema baseia-se na inserção de quatro genes retirados do fungo bioluminescente Neonothopanus nambi, originário do Vietnã e estudado pelo grupo de Moscou. Os genes levam à produção de enzimas essenciais na sequência de reações, que produzem a bioluminescência.

As plantas obtidas ainda estão longe do objetivo final, que envolve um lucrativo comércio de plantas luminosas e – mais ambiciosamente – busca contribuir para a iluminação urbana com árvores brilhantes. Para isso é preciso conseguir fazer funcionar em outras plantas e aumentar em pelo menos dez vezes a produção de luz.

“Há várias possibilidades que podem levar a um aumento na emissão de luz”, conta Yampolsky. “Elas incluem tanto aumentar o fluxo de ácido cafeico na rota biossintética desejada [o CAC] quanto a taxa de biossíntese dessa substância e otimizar as enzimas do próprio sistema bioluminescente” explica.

Além da parte ornamental, Stevani ressalta usos mais utilitários na pesquisa científica. Por exemplo, como marcador para estudar a bioquímica de plantas, inclusive aquelas mais importantes na agricultura.

Enquanto isso, a pesquisa básica segue. Stevani, cujo foco é o mecanismo bioquímico, agora está estudando mais a fundo as propriedades da luciferase de N. nambi, enzima responsável pela produção de luz, que os colegas russos conseguiram produzir em laboratório com a ajuda de leveduras. Ele também prossegue na pesquisa com cogumelos bioluminescentes brasileiros, o que inclui a constante busca por espécies novas em Iporanga, no Vale do Ribeira, sul do estado de São Paulo, onde estão quase 20% das espécies já descritas no mundo.



Com informações de Maria Guimarães,
da revista Pesquisa Fapesp

 



 





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