Esperar muito tempo para que um ônibus chegue apenas para que dois cheguem ao mesmo tempo é garantido para levantar uma carranca, ou pior. Mas, neste caso, dois ônibus juntos estão tendo um efeito bem diferente. Os ônibus em questão são duas 'Cartas' consecutivas que apareceram em 23 de outubro de 2011 na revista Nature (Licausi et al. Natureza doi: 10.1038 / nature10536 e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. Gibbs et al., Natureza doi: 10.1038 / nature10534). Sua aparência está trazendo sorrisos em vez de carrancas para aqueles que há muito desejam notícias de como as plantas sentem que o oxigênio está acabando e como elas se protegem contra uma maior perda de oxigênio. Isso é importante, pois grandes suprimentos de oxigênio são necessários para o crescimento das plantas. No entanto, o suprimento de oxigênio é frequentemente ameaçado por solos excessivamente úmidos e por inundações ou submersões mais profundas, especialmente de mudas de nossas plantas cultivadas. Não são apenas as plantas aquáticas e espécies semiaquáticas, como o arroz, que evoluíram para lidar com o problema. As plantas terrestres também possuem mecanismos adaptativos que são ativados quando o oxigênio diminui. Isso permite que eles sobrevivam um pouco mais se o oxigênio diminuir ainda mais ou desaparecer completamente. Há anos se sabe que expor as mudas à escassez parcial de oxigênio por algumas horas melhora sua capacidade de sobreviver a um período posterior sem oxigênio. Este efeito do treinamento está ligado ao aumento da expressão de certos genes, principalmente aqueles que codificam enzimas envolvidas no metabolismo anaeróbico (por exemplo, álcool desidrogenase, piruvato descarboxilase, sacarose sintase). Mas, como as plantas sentem a queda no oxigênio e ativam os genes apropriados, permanece uma incógnita até agora. Esta é a questão que abordam estas duas Cartas à Natureza.

Cada grupo usou a planta modelo Arabidopsis thaliana e cada um pousou em um subgrupo de fatores de transcrição chamados fatores de resposta ao etileno (ERFs) como principais proteínas mediadoras que detectam a falta de oxigênio. Não deixe o nome enganar você. O hormônio vegetal etileno não está necessariamente envolvido na produção de membros do subgrupo (ERF subgrupo VII para ser preciso) nem na ativação de genes adaptativos chave, como a álcool desidrogenase. Ambos os artigos também identificam a regulação da degradação da proteína ERF como o principal processo responsivo ao oxigênio. A suscetibilidade do mecanismo de quebra de proteínas à falta de oxigênio é mostrada como dependente da existência de uma sequência de aminoácidos N-terminal apropriada. À medida que as concentrações de oxigênio caem, essa sequência terminal é essencial para proteger o ERF da degradação mais comum observada em células totalmente aeróbicas. Esses resíduos N-terminais também são encontrados em proteínas de outros organismos, onde já são conhecidos como substratos para a chamada via de regra N-end que os degrada rapidamente. Essa via tem uma etapa que requer oxigênio que permite um processo chamado ubiquitinação. Isso, por sua vez, leva à quebra dentro de grandes corpos proteicos (proteossomos). A detecção de baixo oxigênio nas plantas equivale a bloquear a oxidação de um fator de transcrição chave do tipo ERF na extremidade N-terminal. Isso, por sua vez, prolonga sua vida celular o suficiente para ativar genes adaptativos necessários para maior tolerância à perda de oxigênio. Além de proteger da degradação quando as concentrações de oxigênio são baixas, há um direcionamento de ERF para genes induzíveis por hipóxia no núcleo. Além disso, não são apenas a estabilidade pós-tradução aprimorada e o direcionamento que estão envolvidos. A transcrição do gene para o ERF conhecido como RAP2.12 também é promovida quando o ar (21% de oxigênio) é substituído por 1% de oxigênio.

Cada um desses dois artigos reforça o outro. As descobertas são ricas em detalhes experimentais e prometem novas abordagens moleculares para aumentar a tolerância à inundação em plantas cultivadas no futuro. Em um mundo cada vez mais faminto e sujeito a inundações, isso só pode ser uma notícia muito boa.