Cada semente começa com um objetivo simples: alcançar a água, coletar nutrientes e permanecer em pé. Abaixo da superfície, as pontas das raízes sondam o solo, estendendo-se em ramos que mantêm a planta viva. Pesquisadores agora rastrearam o momento em que esses ramos aparecem até a autofagia, o caminho de reciclagem que muitos associam aos benefícios do jejum para a saúde.
Cientistas da Universidade de Copenhague mapearam o caminho em mudas vivas. Eles observaram o fator de transcrição ARF7 desaparecer e retornar em ondas previsíveis, cada uma ligada a um aumento no hormônio do crescimento auxina. "O jejum se tornou popular, pois parece ter uma variedade de efeitos promotores da saúde em humanos, pois períodos sem comida fazem com que o corpo ative processos de limpeza para se livrar de vários resíduos nas células", explica o professor assistente Eleazar Rodriguez.
O processo depende de NBR1, uma etiqueta que guia as proteínas usadas em direção a um vacúolo para degradação. Cada remoção de ARF7 redefine o circuito de sinalização para que ele possa disparar novamente algumas horas depois. Quando a autofagia diminui, ARF7 se acumula, as mensagens se prolongam e a raiz perde seu ritmo usual. O padrão se assemelha aos ritmos circadianos que guiam a abertura das folhas, mas se concentra unicamente na construção da metade oculta da planta.
O grupo desativou os principais genes da autofagia para testar os limites do caminho. Mudas mutantes produziram menos raízes laterais e absorveram menos água. "Quando interrompemos a autofagia da planta, havia lixo por toda parte e pudemos detectar a proteína ARF7 entre o lixo", diz Rodriguez. A microscopia revelou vacúolos inchados cheios de detritos, resultando em um sistema radicular esparso e ineficiente.
Como o kit de ferramentas de reciclagem é compartilhado entre as plantas com flores, as descobertas abrem novas opções para criadores e empresas que desenvolvem aditivos microbianos para o solo. Ajustar a autofagia ou ajustar as etiquetas NBR1 pode permitir que as raízes busquem umidade mais profundamente no solo e capturem o fertilizante antes que ele seja lavado, melhorando as colheitas sem insumos extras. Parcelas piloto na Dinamarca já estão testando essas ideias sob padrões de chuva variáveis.