Revelando o Relógio Circadiano: Como as Plantas Controlam o Dia!

Revelando o Relógio Circadiano: Como as Plantas Controlam o Dia!

Um estudo internacional sobre o funcionamento de proteínas sensíveis à luz conhecidas como criptocromos foi publicado recentemente. A pesquisa foi liderada pelo professor Dr. Lars-Oliver Essen, da Universidade Philipps de Marburg. A Universidade Nacional de Taiwan (NTU) e outros cientistas internacionais estiveram ativamente envolvidos no estudo. O objetivo do abrangente trabalho de pesquisa é ampliar a compreensão do ritmo dia-noite e do relógio biológico nos seres vivos.

Os resultados mostram que os criptocromos desempenham um papel fundamental na regulação dos ritmos circadianos e dos processos dependentes da luz em plantas, animais e outros organismos. Alto uni-marburg.de A luz é convertida em sinais químicos, o que é crucial para o relógio interno de muitos seres vivos. Esta conversão ocorre através de reações luminosas complexas.

Mecanismos de percepção de luz

O estudo revelou a sequência de reações desencadeadas pela exposição à luz. Em particular, foram identificados dois mecanismos centrais: o “interruptor N395/FAD”, que ativa a rota de protonação (TPP) e estabiliza o par radical, e o “interruptor D321/Y373”, que desestabiliza a hélice e inicia o estado de sinalização. Esses processos são essenciais para controlar os complexos ritmos biológicos que os organismos precisam para se comportar em harmonia com seu ambiente.

Estudos anteriores demonstraram que os criptocromos são de grande importância não só nos animais, mas também nas plantas. Esses fotorreceptores contendo flavina são estruturalmente semelhantes às fotoliases, que reparam o DNA danificado pelos raios UV, e são encontrados em muitos organismos, desde arquéias a bactérias, plantas e animais. As suas funções vão desde a regulação de processos como a germinação e a floração até à adaptação às condições de iluminação, destacando o papel do relógio circadiano.

O relógio circadiano vegetal é um sistema interno de cronometragem que adapta os processos fisiológicos ao ciclo claro-escuro. Este relógio ajuda as plantas a se prepararem para mudanças regulares em seu ambiente, como dia, noite e estações. Influencia processos essenciais, incluindo a fotossíntese e o metabolismo, e é sincronizado por sinais de luz percebidos por vários receptores de luz. Esses mecanismos permitem que as plantas regulem seus genes de acordo com a hora do dia e adaptem seu desenvolvimento ( plantresearch.de ).

Importância da pesquisa

Os resultados deste estudo têm implicações de longo alcance. Eles poderiam explicar como os criptocromos permitem que as aves usem campos magnéticos para navegação e oferecer novas abordagens para o tratamento de doenças relacionadas ao ritmo circadiano. Isto inclui uma maior compreensão do funcionamento do relógio circadiano, que desempenha um papel central não só nas plantas, mas em muitos organismos vivos.

A pesquisa foi parcialmente apoiada pela Fundação Alemã de Pesquisa (DFG) e organizações financiadoras de Taiwan, Japão e EUA. Lasers de elétrons livres de raios X (XFEL) de última geração, disponíveis em apenas alguns locais do mundo, foram usados ​​para criar os instantâneos de alta resolução que foram cruciais para as investigações. Isto destaca como as tecnologias inovadoras podem impulsionar o progresso científico no estudo dos relógios biológicos.

Este notável avanço na ciência foi publicado na revista Science Advances e está disponível no DOI 10.1126/sciadv.adu7247 ser recuperado.