doi.org/10.1038/s41477-023-01545-3
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#Plantas
A descoberta traz plantas quase mortas de volta à vida.
Os cientistas conhecem uma organela específica nas células vegetais há mais de cem anos. No entanto, os cientistas da UC Riverside só agora descobriram o papel fundamental da organela no envelhecimento.
Os pesquisadores inicialmente se propuseram a compreender de forma mais geral quais partes das células vegetais controlam as respostas das plantas ao estresse causado por coisas como infecções, muito sal ou pouca luz. Por acaso, eles descobriram que essa organela, e uma proteína responsável por mantê-la, controla se as plantas sobrevivem quando são deixadas com muita frequência no escuro.
Como não esperavam esta descoberta, descrita num artigo da revista Nature Plants, a equipe de investigação ficou entusiasmada.
“Para nós, essa descoberta é muito importante. Pela primeira vez, definimos a profunda importância de uma organela na célula que não estava anteriormente implicada no processo de envelhecimento”, disse Katie Dehesh, distinta professora de bioquímica molecular na UCR e coautora do novo artigo.
O Corpo de Golgi e a Proteína COG: Principais Participantes na Saúde Celular
Às vezes descrita como uma pilha de balões vazios ou uma lasanha caída, a organela chamada corpo de Golgi é composta por uma série de sacos em forma de xícara cobertos por uma membrana. Ele classifica várias moléculas na célula e garante que elas cheguem aos lugares certos.
“Golgi é como o correio da célula. Eles embalam e enviam proteínas e lipídios para onde são necessários”, disse Heeseung Choi, pesquisador do Departamento de Botânica e Ciências Vegetais da UCR e coautor do novo estudo. “Um Golgi danificado pode criar confusão e problemas nas atividades da célula, afetando o modo como a célula funciona e se mantém saudável.”
Se o Golgi é o correio, então a proteína COG é o carteiro. Esta proteína controla e coordena o movimento de pequenos “envelopes” que transportam outras moléculas ao redor da célula.
Além disso, o COG ajuda os corpos de Golgi a anexar açúcares a outras proteínas ou lipídios antes que sejam enviados para outras partes da célula. Esta modificação do açúcar, chamada glicosilação, é crucial para muitos processos biológicos, incluindo a resposta imunológica.
Insights experimentais sobre o papel do COG
Para saber mais sobre como o COG afeta as células vegetais, a equipe de pesquisa modificou algumas plantas para que não pudessem produzi-lo. Sob condições normais de crescimento, as plantas modificadas cresceram bem e eram indistinguíveis das plantas não modificadas.
No entanto, privar as plantas de luz significa que as plantas são incapazes de produzir açúcar a partir da luz solar para estimular o crescimento. Quando expostas à escuridão excessiva, as folhas das plantas mutantes, livres de COG, começaram a ficar amarelas, enrugadas e finas – sinais de que as plantas estavam morrendo.
“No escuro, os mutantes COG mostraram sinais de envelhecimento que normalmente aparecem em plantas selvagens e não modificadas por volta do nono dia. Mas nos mutantes, esses sinais se manifestaram em apenas três dias”, disse Choi.
Reverter a mutação e devolver a proteína COG às plantas rapidamente as trouxe de volta à vida. “É como se nada tivesse acontecido com eles depois que revertemos a mutação”, disse Dehesh. “Essas respostas destacam a importância crítica da proteína COG e da função normal do Golgi no controle do estresse”, acrescentou Choi.
Parte do entusiasmo em torno desta descoberta é que os humanos, as plantas e todos os organismos eucarióticos têm corpos de Golgi nas suas células. Agora, as plantas podem servir de plataforma para explorar as complexidades do papel do Golgi no envelhecimento humano. Por esta razão, a equipe de investigação está planejando mais estudos sobre os mecanismos moleculares por detrás dos resultados deste estudo.
“Nossa pesquisa não apenas avança nosso conhecimento sobre como as plantas envelhecem, mas também pode fornecer pistas cruciais sobre o envelhecimento dos seres humanos”, disse Dehesh. “Quando o complexo proteico COG não funciona corretamente, pode fazer com que nossas células envelheçam mais rapidamente, assim como vimos nas plantas quando elas não tinham luz. Este avanço pode ter implicações de longo alcance para o estudo do envelhecimento e das doenças relacionadas com a idade.”
Publicado em 31/01/2024 00h44
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