Uma colabora\u00e7\u00e3o de pesquisa interdisciplinar entre as Universidades de Oxford e Cambridge projetou uma nova via de sinaliza\u00e7\u00e3o sint\u00e9tica entre plantas e micr\u00f3bios que pode fornecer a base para a transfer\u00eancia da fixa\u00e7\u00e3o de nitrog\u00eanio para cereais.<\/p>\n
Publicado em Comunica\u00e7\u00f5es da Natureza<\/em> hoje, a equipe de cientistas de plantas, microbiologistas e qu\u00edmicos usou t\u00e9cnicas de biologia sint\u00e9tica para projetar e ent\u00e3o desenvolver um di\u00e1logo molecular entre plantas e bact\u00e9rias ao redor de suas ra\u00edzes em uma zona chamada rizosfera. Este sistema de sinaliza\u00e7\u00e3o sint\u00e9tica pode ser um passo vital para a engenharia bem-sucedida da simbiose de fixa\u00e7\u00e3o de nitrog\u00eanio em culturas n\u00e3o leguminosas, como trigo e milho.<\/p>\n Melhorar a microbiota das ra\u00edzes tem um enorme potencial para melhorar o rendimento das culturas em solos pobres em nutrientes e reduzir o uso de fertilizantes qu\u00edmicos.<\/p>\n O autor principal conjunto, Dr. Barney Geddes, do Departamento de Ci\u00eancias Vegetais de Oxford, disse: "As plantas influenciam a microbiota de sua rizosfera enviando sinais qu\u00edmicos que atraem ou suprimem micr\u00f3bios espec\u00edficos. A engenharia de plantas de cereais para produzir um sinal para se comunicar e controlar as bact\u00e9rias em suas ra\u00edzes poderia potencialmente permitir que elas aproveitassem os servi\u00e7os de promo\u00e7\u00e3o de crescimento dessas bact\u00e9rias, incluindo a fixa\u00e7\u00e3o de nitrog\u00eanio.<\/p>\n \u201cPara fazer isso, selecionamos um grupo de compostos normalmente produzidos por bact\u00e9rias em n\u00f3dulos de leguminosas, chamados rizopinas. Primeiro, tivemos que descobrir a via biossint\u00e9tica natural para a produ\u00e7\u00e3o de rizopina e, ent\u00e3o, projetar uma via sint\u00e9tica que fosse mais prontamente transferida para as plantas. Fomos capazes de transferir a via de sinaliza\u00e7\u00e3o sint\u00e9tica para v\u00e1rias plantas, incluindo cereais, e projetar uma resposta das bact\u00e9rias da rizosfera \u00e0 rizopina.\u201d<\/p>\n A autora principal conjunta, Dra. Amelie Joffrin, em Oxford, desenvolveu uma nova s\u00edntese estereosseletiva de rizopina-chave. Ela disse: \u201cA qu\u00edmica sint\u00e9tica foi essencial para fornecer compostos que permitiram a investiga\u00e7\u00e3o da bioss\u00edntese de rizopina e sua transfer\u00eancia de bact\u00e9rias para plantas. Em particular, as rizopinas produzidas nos permitiram confirmar qual era o enanti\u00f4mero naturalmente ativo (m\u00e3o) de um composto bioativo-chave.\u201d<\/p>\n O Dr. Ponraj Paramasivan, coautor principal do Laborat\u00f3rio Sainsbury de Cambridge, explicou como a equipe transferiu os genes de s\u00edntese de rizopina para a cevada para avaliar se eles poderiam modificar a s\u00edntese de rizopina em cereais.<\/p>\n \u201cConfirmamos que a cevada sintetizou e ent\u00e3o exsudou rizopina para sua rizosfera\u201d, ela disse. \u201cEnt\u00e3o medimos a sinaliza\u00e7\u00e3o entre ra\u00edzes de cevada e bact\u00e9rias da rizosfera e descobrimos que um n\u00edvel significativo de comunica\u00e7\u00e3o estava ocorrendo na maioria das col\u00f4nias bacterianas. Esses resultados significam que poder\u00edamos potencialmente usar essa via de sinaliza\u00e7\u00e3o transkingdom para ativar a microbiota da raiz para fixar nitrog\u00eanio e uma s\u00e9rie de outros servi\u00e7os de promo\u00e7\u00e3o do crescimento das plantas, como produzir antibi\u00f3ticos ou horm\u00f4nios ou solubilizar nutrientes do solo.<\/p>\n \u201cUma vantagem fundamental dessa via de sinaliza\u00e7\u00e3o sint\u00e9tica \u00e9 que somente a planta de cultivo espec\u00edfica que \u00e9 projetada para produzir o sinal se beneficiar\u00e1. Isso significa que ervas daninhas que atualmente se beneficiam tanto quanto a cultura alvo da aplica\u00e7\u00e3o de fertilizantes qu\u00edmicos, n\u00e3o se beneficiar\u00e3o dessas associa\u00e7\u00f5es planta-micr\u00f3bio aprimoradas, pois n\u00e3o produzem essa nova mol\u00e9cula de sinaliza\u00e7\u00e3o para se comunicar com bact\u00e9rias.\u201d<\/p>\n O trabalho futuro nos laborat\u00f3rios de Poole, Oldroyd e Conway se concentrar\u00e1 em como as plantas podem controlar processos-chave em bact\u00e9rias de raiz, como fixa\u00e7\u00e3o de nitrog\u00eanio, solubiliza\u00e7\u00e3o de fosfato e promo\u00e7\u00e3o do crescimento de plantas. Isso abre o mundo do microbioma bacteriano e seu metabolismo diverso para controle por plantas e, em particular, pelos cereais. \u00c9 prov\u00e1vel que seja um componente-chave nas tentativas de projetar a fixa\u00e7\u00e3o de nitrog\u00eanio em cereais.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Uma colabora\u00e7\u00e3o de pesquisa interdisciplinar entre as Universidades de Oxford e Cambridge projetou uma nova via de sinaliza\u00e7\u00e3o sint\u00e9tica entre plantas e micr\u00f3bios que\u2026<\/p>","protected":false},"author":110,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[489],"tags":[],"class_list":["post-64705","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-industry-news"],"yoast_head":"\n