Um novo estudo liderado pelo Dr. Karen Sarkisyan, chefe do grupo de biologia sintética do Laboratório de Ciências Médicas do MRC (LMS), utilizou com sucesso técnicas de melhoramento molecular para fazer com que as plantas emitam luz quando atacadas ou infectadas. Publicado na Nature Communications, a pesquisa permitiu visualizar as respostas imunes das plantas, emprestando mecanismos moleculares de cogumelos bioluminescentes e inserindo-os nas plantas.
Os investigadores combinaram hormonas de defesa das plantas, como o ácido salicílico e o ácido jasmónico, com vias de bioluminescência derivadas de cogumelos brilhantes, criando plantas que emitem luz quando o seu sistema imunitário natural é ativado. Quando uma planta deteta uma ameaça, as vias hormonais ativam genes de bioluminescência, fazendo com que as áreas danificadas emitam uma luz verde, proporcionando assim um método para monitorizar em tempo real o estado de saúde da planta.
Os cientistas utilizaram câmaras comuns para observar as respostas das plantas a danos e infeções, descobrindo que plantas feridas ou mordidas por insetos brilhavam em poucas horas, enquanto infeções por bactérias patogénicas desencadeavam padrões de brilho diferentes. Durante o crescimento normal, partes das plantas também brilhavam mais durante a floração, o que está relacionado com a atividade hormonal. Esta tecnologia de bioluminescência vegetal fornece uma janela intuitiva para comportamentos vegetais normalmente invisíveis.
Doenças de plantas e pragas ameaçam a segurança alimentar global, e a deteção precoce é crucial para proteger as culturas. Esta nova tecnologia tem o potencial de ajudar os investigadores a selecionar variedades de culturas resistentes a doenças, reduzir a dependência de pesticidas, apoiar a agricultura sustentável e simplificar a investigação em estufas e campos. Demonstra o potencial da biologia sintética em criar ferramentas de baixo custo que transformam processos moleculares em fenómenos facilmente observáveis.
Como as plantas podem produzir o seu próprio substrato luminescente, os investigadores podem obter imagens durante longos períodos sem causar danos, observando pela primeira vez o desenrolar natural das respostas imunes. O projeto envolveu colaboradores da República Checa, Rússia, Estados Unidos e Reino Unido. Sarkisyan afirmou: "Ao dar às plantas a capacidade de produzir a sua própria luz quando o sistema imunitário é ativado, podemos observar o desenrolar do sistema de defesa em tempo real, usando apenas uma câmara padrão. Isto abre caminho para experiências que antes eram impossíveis fora de instalações especializadas de imagem."
Detalhes da publicação: Autores: MRC Laboratory of Medical Sciences; Título: Molecular enhancements help plants light up when they're under attack; Publicado em: Nature Communications (2026).
