A variedade de luzes em vários tons iluminando boates, injetar vida em jumbotrons e coroar árvores de Natal poderia servir a um propósito maior no mundo da agricultura.

Biólogos europeus mostraram pela primeira vez que o comportamento das plantas pode ser controlado por meio de luzes coloridas. Em seu estudo, publicado esta semana no jornal Métodos da Natureza , pesquisadores usaram luzes LED de cores diferentes para ativar genes em plantas que influenciam o comportamento. Quando um determinado gene é ativado, ele codifica proteínas, que dita a função de uma célula. Quando o gene é desligado, ele não executa mais essa função. Em seu estudo, os pesquisadores foram capazes de mostrar que podiam controlar os genes responsáveis ​​pela resposta de imunidade de uma planta.

Ben Miller, um biólogo molecular da University of East Anglia, quem é o co-autor do estudo, diz que este método permitirá que os pesquisadores entendam melhor como as plantas crescem, responder e se adaptar em seu ambiente. Quando se trata de safras agrícolas, ele diz que o método pode ser usado para determinar e controlar genes que melhoram as defesas das plantas contra patógenos e, por sua vez, aumentam a produtividade dos agricultores.

“Existem oportunidades reais para o futuro ... Isso realmente abre novas portas para a pesquisa de plantas, " ele diz. “É muito empolgante para nós, para as ciências das plantas e para a agricultura também. ”

Até este ponto, optogenética - o método de influenciar o comportamento biológico por meio de luzes - foi testada principalmente em células animais, fermento e bactérias. Também começou a ser integrado em ensaios clínicos em humanos. Antes deste estudo, os cientistas de plantas tiveram problemas para explorar a optogenética porque as plantas já usam a luz para alimentar seu crescimento. Qualquer troca genética controlada pela luz manteria esse processo ativo.

Miller e sua equipe superaram esse problema por meio da luz colorida e descobriram que a luz vermelha em seu sistema pode ter como alvo um gene de planta de interesse, servindo como um “interruptor” para desempenhar sua função. Uma luz branca, a luz azul ou a luz vermelha distante funcionam como um "interruptor de desligamento" para a atividade do gene.

Miller diz que este método é menos oneroso para as plantas do que as avenidas usuais, como drogas ou produtos químicos, que mantém os genes ativados o tempo todo enquanto estão sendo estudados.

“Ter um gene‘ ligado ’o tempo todo desnecessariamente seria um desperdício de energia e recursos celulares, " ele diz. “Expressar um gene na hora errada também pode interferir potencialmente nos processos da planta, como crescimento e desenvolvimento, por isso é muito importante controlar quando e onde os genes são expressos. ”

Miller acrescenta que o próximo passo de sua pesquisa será expandir o método em outras plantas gênicas. Ele diz que é uma base eficaz que pode ajudar a responder a muitas questões fundamentais sobre as plantas. Agora, é hora de explorar seu potencial.