Os musgos, que muitas vezes passam despercebidos em jardins e florestas, demonstraram uma capacidade extraordinária de adaptação a ambientes extremos. Entre eles, os musgos antárticos são particularmente interessantes devido à sua resiliência em um dos climas mais desafiadores da Terra. Apesar das temperaturas congelantes, da seca prolongada e da radiação ultravioleta intensa, essas plantas não apenas sobrevivem, mas também exibem crescimento ativo durante uma breve temporada de verão. Agora, uma nova pesquisa publicada em AoB PLANTS, mostra que alguns musgos antárticos se adaptam a essas condições aumentando a expressão de genes relacionados ao metabolismo lipídico e o acúmulo de ácidos graxos insaturados.
Neste novo estudo, a equipe de pesquisa da Universidade de Niigata, no Japão, concentrou-se em Bryum pseudotriquetrum, um dos musgos mais comuns encontrados na Antártida. Ao empregar análises de transcriptoma, eles exploraram como essa espécie se adapta a seus ambientes desafiadores, particularmente em comparação a condições artificiais controladas a 15°C.
A pesquisa gerou 88,205 contigs por meio de novo assembly, que representam a gama diversificada de genes expressos por esta espécie de musgo. A análise revelou que, sob condições naturais de campo da Antártida, 1,377 genes foram regulados positivamente, enquanto 435 foram regulados negativamente quando comparados àqueles cultivados em ambientes mais temperados e controlados artificialmente. Mas o que isso significa para a sobrevivência do musgo? Os genes regulados positivamente incluíam vários relacionados ao metabolismo lipídico e à formação de corpos oleosos, dois componentes críticos que desempenham um papel vital na capacidade das plantas de lidar com o estresse.
O metabolismo lipídico é crucial para as plantas, especialmente em ambientes extremos onde a manutenção da integridade celular é essencial. O estudo descobriu que os níveis de expressão desses genes relacionados a lipídios aumentaram significativamente em resposta a vários tratamentos de estresse artificial, incluindo baixas temperaturas, exposição ao sal e estresse osmótico. Isso sugere que Bryum pseudotriquetrum desenvolveu mecanismos para alterar seus perfis lipídicos em resposta a desafios ambientais.
Curiosamente, os pesquisadores observaram que musgos cultivados em condições antárticas continham níveis elevados de ácidos graxos, particularmente ácido α-linolênico, ácido linolênico e ácido araquidônico, e uma proporção maior de ácidos graxos insaturados. Esses ácidos graxos desempenham um papel fundamental na manutenção da fluidez da membrana e, portanto, dão suporte à função celular em ambientes frios, onde as membranas poderiam se tornar rígidas.
No presente estudo, a análise de RNA-seq foi realizada no musgo comum Bryum pseudotriquetrum e genes relacionados ao metabolismo lipídico e à formação de corpos oleosos foram encontrados altamente expressos em amostras de campo. Em células vegetais, o acúmulo de lipídios e as mudanças na composição de ácidos graxos são mecanismos importantes para adquirir tolerância ao estresse ambiental. Assim, esses genes podem estar envolvidos na tolerância a múltiplos estresses em Bryum pseudotriquetrum crescendo na Antártida.
Este estudo marca um avanço significativo em nossa compreensão de como algumas plantas respondem às condições extremas de seus habitats nativos. Ao fornecer os primeiros perfis de expressão genética para musgos cultivados diretamente sob condições de campo da Antártida, ele destaca o papel do metabolismo lipídico e da composição de ácidos graxos na tolerância ao estresse. Os resultados também destacam a importância de no local estudos para compreensão dos mecanismos de resiliência das plantas em ambientes estressados.
LEIA O ARTIGO
Otani N., Kitamura H., Kudoh S., Imura S. and Nakano M. (2024) “Transcriptome analysis of the common moss Bryum pseudotriquetrum grown under Antarctic field condition” AoB PLANTS. Available at: https://doi.org/10.1093/aobpla/plae043
Imagem de capa por Hermann Schachner - Trabalho próprio, CC0, Ligação
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