As leguminosas forçam as bactérias à simbiose. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Leguminosas forçam bactérias a simbiose

15.06.2020

Biólogos da ETH Zurich estudaram como as leguminosas interagem com bactérias simbióticas que produzem o amônio de que precisam.

As bactérias do nódulo que vivem nas raízes das leguminosas e produzem os compostos contendo nitrogênio necessários para as plantas têm sido objeto de atenção dos cientistas. A transferência desta simbiose para outras plantas agrícolas, como os cereais, poderia eliminar a necessidade de aplicação de fertilizantes nitrogenados. Os irmãos biólogos suíços Bit e Matthias Kristen conseguiram fazer progressos significativos na compreensão do mecanismo dessa simbiose.

Eles usaram alfafa truncada (Medicago truncatula) e sua bactéria simbionte nodular Sinorhizobium meliloti como cobaias em seu estudo, estudando o metabolismo entre os dois organismos usando marcação isotópica e análise bioquímica.

Como resultado, descobriu-se que as bactérias recebem das plantas não apenas compostos de carbono, como se pensava anteriormente, mas também, o que surpreendeu os cientistas, o aminoácido arginina rico em nitrogênio. Ou seja, as plantas realmente devolvem o nitrogênio, que recebem dos microorganismos. Mas, como explicam os autores do estudo, isso faz parte de uma estratégia pela qual as leguminosas forçam as bactérias do nódulo à simbiose. "Ao contrário da crença popular, essa simbiose não se baseia em uma troca voluntária", diz Matthias Kristen.

Os biólogos conseguiram estabelecer que a alfafa trata suas bactérias do nódulo radicular sem nenhuma piedade e age em relação a elas quase como um agente causador da doença. A planta fornece carboidratos às bactérias, mas ao mesmo tempo as priva propositalmente de oxigênio, criando condições insuportáveis para os microrganismos. No entanto, a arginina ajuda as bactérias a sobreviver - com a ajuda dela, elas realizam o metabolismo, durante o qual aprendem prótons oxidantes junto com moléculas de nitrogênio. Como resultado desse processo, é produzido o amônio, que vai para a planta.

Segundo os autores do estudo, esse amônio é, na verdade, um subproduto da luta das bactérias do nódulo pela sua sobrevivência em um ambiente agressivo, que as próprias leguminosas lhes fornecem.

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Primeiro foguete a vapor 11.01.2019

Uma nave espacial incrível que nunca fica sem combustível está pronta para revolucionar a exploração espacial.

Um projeto chamado World Is Not Enough (abr. WINE) resolveu o problema da falta de combustível para voos de longo curso. Em vez de usar combustível de um tanque auxiliar, ele simplesmente extrai água do ambiente e a transforma em vapor. Sim, sim, um foguete espacial a vapor, como nos romances de Júlio Verne, não é ficção, mas realidade.

“Esta tecnologia pode ser usada para chegar à Lua, Ceres, Europa, Titã, Plutão, asteroides – qualquer lugar no espaço onde haja água suficiente e gravidade idealmente baixa”, diz Phil Metzger, pesquisador da Universidade da Flórida Central.

Com dinheiro da NASA, a Honeybee Robotics já construiu o primeiro protótipo de motor a vapor espacial do tamanho de micro-ondas. Metzger realizou os cálculos básicos usando simulações de computador e, quando chegou a hora de testar o protótipo WINE, a UCF forneceu a ele materiais que imitam o astróide - para testar o mais próximo possível das condições reais se o navio poderia perfurar o gelo.

Segundo o próprio Metzger em comunicado à imprensa, o lançamento foi um sucesso. "WINE perfurou com sucesso o gelo no vácuo, transformou-o em combustível de foguete e decolou em um jato de vapor." Sua invenção pode de fato ser a solução para o problema das viagens espaciais de longa distância. Os astrônomos já estabeleceram que muitos planetas, suas luas (incluindo a nossa) e asteróides têm muita água - no entanto, tudo está em estado congelado. Mas de onde a máquina obterá energia para começar a perfurar? Os inventores também previram isso: o WINE também tem um painel solar que pode gerar energia suficiente para perfurar e transformar gelo em vapor.

E, claro, uma das vantagens mais importantes de tal estratégia é o seu baixo custo. Um motor a vapor custa uma ordem de grandeza menos do que um motor de foguete, enquanto pode receber combustível virtualmente de graça e em uma quantidade quase ilimitada.

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