Argonauta 9 é o nome da proteína que pode desvendar o mistério
Na apomixis não é necessário pólen para a reprodução
Pode parecer um nome de um jogo de computador ou de um filme de ficção científica, mas a apomixis é na verdade um método misterioso e fascinante de reprodução assexual de algumas plantas e que tem sido analisado por biotecnólogos de todo o mundo que tentam perceber este processo de clonagem natural.
Ainda são desconhecidos muitas características dos seus mecanismos moleculares, e por isso converteu-se no Santo Graal da biologia vegetal.
Ainda são desconhecidos muitas características dos seus mecanismos moleculares, e por isso converteu-se no Santo Graal da biologia vegetal.
Um grupo investigador do Centro de Investigação e de Estudos Avançados da Unidade de Irapuato no México deu um passo fundamental para descobrir estes segredos genéticos, de acordo com um artigo publicado na revista Nature.
Depois de anos a estudar a vida sexual dos vegetais, que renunciaram completamente à via sexual para se reproduzirem, e de analisar a Arabidopsis thaliana − o modelo vegetal por excelência − que se reproduz sexualmente, o grupo liderado por Jean Philippe Vielle-Calzada descobriu que uma proteína chamada Argonauta 9 reprime as células sexuais para que não se convertam células reprodutivas.
Para descobrir a função da Argonauta 9, os investigadores utilizaram a planta mais utilizada por cientistas: Arabidopsis thaliana (prima da mostrada) da qual se conhecem todos os genes, e com a qual já se fizeram milhares de investigações. Reproduz-se em apenas seis semanas e utiliza a via sexual para se reproduzir.
A equipa centrou a sua atenção nos genes activos no óvulo com o objectivo de identificar as proteínas essenciais que dirigem a reprodução assexual, e que mostra a presença de Argonauta 9, o qual chamou a sua atenção porque, apesar de se conhecer toda a família de argonautas, nunca se tinham observado em células reprodutivas.
Depois de anos a estudar a vida sexual dos vegetais, que renunciaram completamente à via sexual para se reproduzirem, e de analisar a Arabidopsis thaliana − o modelo vegetal por excelência − que se reproduz sexualmente, o grupo liderado por Jean Philippe Vielle-Calzada descobriu que uma proteína chamada Argonauta 9 reprime as células sexuais para que não se convertam células reprodutivas.
“É uma proteína formada por pequenas moléculas de ARN que se comporta como uma reguladora mestre que controla o destino das células e ordena-lhes quando e como devem converter-se em células reprodutivas”, explicou ao El País Vielle-Calzada, do Laboratório Nacional de Genética para a Biodiversidade de Cinvestav.
Pelo menos 25 grupos científicos de todo o mundo competem para encontrar a chave da sexualidade das plantas e até ao momento ignorava-se o papel da Argonauta 9 no aparelho reprodutor. Com o trabalho dos cientistas mexicanos e dos seus colaboradores norte-americanos e franceses descobriu-se a reguladora inicial que confere um papel repressor do destino celular que está presente em todas as plantas que se reproduzem sexualmente.
Pelo menos 25 grupos científicos de todo o mundo competem para encontrar a chave da sexualidade das plantas e até ao momento ignorava-se o papel da Argonauta 9 no aparelho reprodutor. Com o trabalho dos cientistas mexicanos e dos seus colaboradores norte-americanos e franceses descobriu-se a reguladora inicial que confere um papel repressor do destino celular que está presente em todas as plantas que se reproduzem sexualmente.
FecundaçãoNa maior parte das plantas comestíveis como o milho, o trigo e o sorgo entre muitas outras, a reprodução sexual mais utilizada é a dupla fecundação, ou seja, primeiro o óvulo é fecundado por um grão de pólen, com o qual se forma o embrião; posteriormente, uma segunda célula espermática une-se a uma célula central para dar lugar à formação do endoesperma, um tecido com bastante conteúdo proteico indispensável para a sobrevivência do embrião. Após este processo, o óvulo transforma-se progressivamente numa semente.
Assim, as sementes herdam metade do seu material genético da mãe e outra metade do pai, e por isto as características genéticas alteram-se de uma geração para a outra.
Por outro lado, com a apomixis as plantas são capazes de se reproduzir formando embriões sem necessidade de fecundação. As células apomíticas contêm todos os genes necessários para formar novas sementes geneticamente idênticas à planta mãe.
Assim, as sementes herdam metade do seu material genético da mãe e outra metade do pai, e por isto as características genéticas alteram-se de uma geração para a outra.
Por outro lado, com a apomixis as plantas são capazes de se reproduzir formando embriões sem necessidade de fecundação. As células apomíticas contêm todos os genes necessários para formar novas sementes geneticamente idênticas à planta mãe.
Modelo vegetal
Para descobrir a função da Argonauta 9, os investigadores utilizaram a planta mais utilizada por cientistas: Arabidopsis thaliana (prima da mostrada) da qual se conhecem todos os genes, e com a qual já se fizeram milhares de investigações. Reproduz-se em apenas seis semanas e utiliza a via sexual para se reproduzir.
A equipa centrou a sua atenção nos genes activos no óvulo com o objectivo de identificar as proteínas essenciais que dirigem a reprodução assexual, e que mostra a presença de Argonauta 9, o qual chamou a sua atenção porque, apesar de se conhecer toda a família de argonautas, nunca se tinham observado em células reprodutivas.
“Observamos o que nunca antes ninguém tinha observado”, explicou Vianey Olmedo, investigadora do Cinvestav e co-autora do estudo. “Trata-se de uma proteína que participa nas etapas iniciais da formação de células que dão lugar ao gametócito (células sexuais)".
Uma vez identificada a proteína, os investigadores analisaram uma mutante de Arabidopsis que não é produzida e observaram que esta alteração permite que mais células adquiram a identidade e capacidade de formar-se como gâmetas.
Em vez de produzir apenas um, a grande parte dos óvulos sem Argonauta 9 produziram vários gâmetas anormais que continham toda a informação genética completa.“Cortando a sua função, causamos uma reacção esquizofrénica das células no óvulo para aquelas que supostamente não se convertiam em gâmetas e converteram-se”, afirmou Vielle-Calzada. “Parece que no estado normal evita que estas células sejam transformadas em precursoras do gâmeta, o qual suugere que a Argonauta 9 inicia a apomixis”
Esta é a primeira base molecular da apomixis, mas os investigadores já estão a preparar os passos seguintes para que num futuro próximo possa ter aplicações concretas no campo.
Em vez de produzir apenas um, a grande parte dos óvulos sem Argonauta 9 produziram vários gâmetas anormais que continham toda a informação genética completa.“Cortando a sua função, causamos uma reacção esquizofrénica das células no óvulo para aquelas que supostamente não se convertiam em gâmetas e converteram-se”, afirmou Vielle-Calzada. “Parece que no estado normal evita que estas células sejam transformadas em precursoras do gâmeta, o qual suugere que a Argonauta 9 inicia a apomixis”
Esta é a primeira base molecular da apomixis, mas os investigadores já estão a preparar os passos seguintes para que num futuro próximo possa ter aplicações concretas no campo.
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| Vielle-Calzada, líder do estudo |
Fonte:http://www.cienciahoje.pt
