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Bactérias ajudam as plantas a sobreviver ao calor

03.04.2021

Micróbios de raízes de plantas tolerantes ao calor ajudam o trigo a lidar com o estresse térmico.

As plantas se relacionam com o calor de diferentes maneiras: em algumas, a resistência a altas temperaturas é inata, em outras pode ser despertada por métodos especiais. Se queremos plantar culturas agrícolas onde faz muito calor, devemos escolher uma variedade especial ou esperar até que ela seja desenvolvida. Mas a criação de novas variedades leva tempo e elas podem ser muito caprichosas de outras maneiras.

No entanto, há outro truque que permite que as plantas suportem o calor - elas estabelecem cooperação com as bactérias do solo. Sabe-se que a microflora em torno das raízes é muitas vezes muito favorável para as plantas no sentido de que lhes permite suportar circunstâncias difíceis: seca, alto teor de sal no solo ou, por exemplo, altas temperaturas.

Mas se algumas bactérias estão acostumadas a proteger algumas plantas do calor, elas também protegerão outras espécies? Isso foi decidido para verificar a equipe da Universidade de Ciência e Tecnologia em homenagem ao rei Abdullah e da Universidade de Viena. Eles pegaram a bactéria SA187 do gênero Enterobacter, que vive bem dentro das raízes do Indigo silver, um pequeno arbusto que cresce em países bastante quentes, do Egito à Índia. As sementes de trigo foram cobertas com bactérias da indigofera, esperaram que as plantas crescessem a partir delas e essas plantas foram aquecidas por duas horas a 44 ° C. O trigo com a bactéria permaneceu intacto e continuou a florescer. Mas o trigo sem bactérias após uma insolação parou de crescer e suas folhas começaram a ficar amarelas.

O experimento seguinte durou vários anos, enquanto o trigo era cultivado em um campo perto de Dubai, onde o ar pode aquecer até 45 ° C (embora o trigo geralmente seja cultivado aqui no inverno, quando a temperatura é mais baixa). O trigo com bactérias acabou sendo 20-50% mais produtivo que o trigo normal.

Finalmente, os pesquisadores conseguiram decifrar o mecanismo molecular pelo qual as bactérias protegem as plantas do calor. Descobriu-se que substâncias secretadas por micróbios são convertidas em etileno nos tecidos vegetais. E o etileno funciona nas plantas como um hormônio que ajuda a resistir ao estresse térmico. Ou seja, as bactérias ajudaram o trigo a ativar seus próprios genes antiestresse.

A forma bacteriana de se proteger contra o estresse é bastante simples e aparentemente bastante eficaz. Além disso, as bactérias podem ser usadas não apenas contra tensões de temperatura, mas também em outras condições extremas.

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Para isso, ele adsorveu moléculas de insulina em partículas ultramicroscópicas de ouro com cerca de cinco nanômetros de diâmetro, pré-revestidas com uma camada de ácido aspártico. Ele cria uma carga eletrostática na superfície das partículas de ouro que contém as moléculas de insulina.

O pó fino resultante pode ser inalado pelo nariz, e as nanopartículas com o hormônio são rapidamente absorvidas pelas membranas mucosas do trato respiratório nasal. Quando testado em ratos, esse método reduziu os níveis de açúcar no sangue em 55% em duas horas, o que é comparável ao efeito de uma injeção convencional de insulina.

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