E se a planta da sua casa pudesse dizer que a água não é segura? Os cientistas estão mais perto de concretizar esta opção, tendo concebido com sucesso uma planta que fica vermelha como uma beterraba na presença de um pesticida tóxico e proibido.
Para conseguir este objetivo, os investigadores da UC Riverside tiveram de resolver um puzzle de engenharia: como permitir que uma planta detetasse e reagisse a um produto químico no ambiente sem prejudicar a sua capacidade de funcionar normalmente em todos os outros aspetos.
O mais relevante é que foi criado um sensor ambiental sem modificar o metabolismo nativo da planta, segundo Ian Wheeldon, professor associado de engenharia química e ambiental da UCR. Anteriormente o componente biossensor teria prejudicado a capacidade de a planta crescer em direção à luz ou de parar de usar água quando “stressada”. Isso não vai acontecer.
O processo de engenharia biológica começa com uma proteína chamada ácido abscísico, ou ABA, que ajuda as plantas a se aclimatarem às mudanças stressantes do ambiente.
Durante a seca, o solo seca e as plantas produzem ABA. Proteínas adicionais, designadas receptores, ajudam a planta a reconhecer e responder ao ABA. Isto, por sua vez, diz à planta para fechar os poros das folhas e caules, para que menos água evapore e a planta tenha menos probabilidade de murchar.
No ano passado, a equipa de investigação demonstrou que as proteínas receptoras de ABA podem ser treinadas para se ligarem a outros produtos químicos além do ABA. Agora, a equipa demonstrou que, uma vez que os receptores se ligam a esse outro produto químico, a planta fica vermelha como uma beterraba.
Para esta demonstração os investigadores utilizaram azinfos-etil, um pesticida proibido em muitos locais por ser tóxico para os seres humanos. Sean Cutler, professor de biologia celular vegetal da UCR, explicou que as pessoas com que trabalham estão a tentar detetar informações sobre produtos químicos no meio ambiente à distância. Se tivéssemos um campo dessas plantas e elas ficassem vermelhas, seria visualmente bastante óbvio. Também fazendo parte da experiência, a equipa demonstrou a capacidade de transformar outro organismo vivo em sensor: a levedura. Os investigadores conseguiram apresentar uma resposta da levedura a dois produtos químicos diferentes ao mesmo tempo. No entanto isto ainda não é possível nas plantas.
Cutler explicou que seria ótimo se pudéssemos eventualmente projetar uma planta para detetar 100 pesticidas proíbidos, de uma só vez. Quanto mais se poder adicionar em termos de deteção, melhor, especialmente para aplicações que envolvem saúde humana e defesa ambiental. Mas há limites para o que podemos projetar para essas novas capacidades de deteção neste momento. Cutler explicou que estas plantas não estão a ser cultivadas comercialmente. Isso exigiria aprovações que levariam anos.
Trata-se também de uma nova tecnologia, com um conjunto de questões que precisariam de ser abordadas antes de poder ser utilizada nos campos agrícolas ou em outros locais do mundo real. No entanto, a descoberta abre possibilidades.
Este estudo demonstrou uma resposta visual a um produto químico nas plantas. A equipa está a tentar detetar qualquer tipo de produto químico no ambiente: outros pesticidas, mas também medicamentos como pílulas anticoncecionais ou Prozac por exemplo, no abastecimento de água, ou seja, substâncias às quais as pessoas estão preocupadas em serem expostas. Estas são aplicações que presentemente já estão ao nosso alcance, referiu Cutler.
ALERT Life Sciences Computing, S.A.