Pesquisadores do Departamento de Bioquímica do Instituto Indiano de Ciências (IISc) descobriram um mecanismo há muito procurado.para regular o crescimento de plantas terrestres primitivas, como as briófitas (um grupo que inclui musgos e hepáticas), característica que foi retida em plantas com flores posteriores.
O estudo, publicado na revista Nature Chemical Biology, focou na regulação não canônica das proteínas DELLA, um regulador mestre do crescimento que suprime a divisão celular em embriófitas (plantas terrestres).
Curiosamente, as briófitas, as primeiras plantas a surgir em terra há aproximadamente 500 milhões de anos, não possuem o receptor GID1, apesar de produzirem o fitohormônio GA. Isso levanta a questão de como o crescimento e o desenvolvimento dessas primeiras plantas terrestres eram regulados.
Utilizando a hepática Marchantia polymorpha como sistema modelo, os pesquisadores descobriram que essas plantas primitivas empregam uma enzima especializada, MpVIH, que produz o mensageiro celular inositol pirofosfato (InsP₈), para degradar a proteína DELLA sem a participação de outros organismos.ácido giberélico.
Os pesquisadores utilizaram o sistema CRISPR-Cas9 para inativar o gene que codifica a enzima VIH, confirmando sua função. Plantas sem VIH funcional apresentaram graves defeitos de desenvolvimento e anormalidades morfológicas, como folhas compactas, crescimento radial prejudicado e ausência de cálices. Esses defeitos foram eliminados pela modificação do genoma da planta para produzir apenas uma extremidade (o N-terminal) da enzima VIH. Utilizando técnicas avançadas de cromatografia, a equipe descobriu que o N-terminal contém um domínio cinase que catalisa a produção de InsP₈.
Os pesquisadores descobriram que DELLA é um dos alvos celulares da quinase VIH. Além disso, observaram que os fenótipos das plantas deficientes em MpVIH eram semelhantes aos das plantas de M. polymorpha com expressão aumentada de DELLA.
“Nesse ponto, estávamos ansiosos para entender se a estabilidade ou a atividade da DELLA era aumentada em plantas deficientes em MpVIH”, disse Priyanshi Rana, primeira autora e aluna de pós-graduação no grupo de pesquisa de Lahey. De acordo com sua hipótese, os pesquisadores descobriram que a inibição da DELLA pode restaurar significativamente os fenótipos de crescimento e desenvolvimento deficientes das plantas mutantes MpVIH. Esses resultados sugerem que a quinase VIH regula negativamente a DELLA, promovendo o crescimento e o desenvolvimento da planta.
A pesquisa sobre as proteínas DELLA remonta à Revolução Verde, quando cientistas, sem saber, exploraram seu potencial para criar variedades semianãs de alto rendimento. Embora os detalhes desse trabalho não fossem claros na época, a tecnologia moderna permite que os cientistas manipulem as funções dessas proteínas por meio da engenharia genética, aumentando efetivamente a produtividade das culturas.
Data da publicação: 23/10/2025