Barreiras Radiculares: Chave para a Simbiose de Fixação de Nitrogênio Revelada

O nitrogênio, crucial para o crescimento das plantas, leva as leguminosas, como feijões e grão de bico, a se adaptarem a solos pobres em nitrogênio. Elas formam nódulos radiculares que abrigam bactérias capazes de extrair nitrogênio do ar. Esses rizóbios recebem açúcares da planta em troca do nitrogênio fixado. Um estudo da Universidade de Colônia, da Universidade de Copenhague e do Instituto Max Planck de Pesquisa em Melhoramento de Plantas em Colônia lançou luz sobre essa simbiose. Publicada na Science, sua pesquisa detalha o papel vital das barreiras radiculares na regulação do delicado metabolismo entre plantas e bactérias. A faixa de Caspary, uma barreira à prova d'água nas raízes das plantas, atua como um porteiro, controlando o fluxo de água e nutrientes para o sistema vascular da planta. Essa barreira se desenvolve junto com os nódulos externos. A formação desses nódulos também é finamente regulada: quando o nitrogênio é escasso, as raízes enviam um sinal de alarme, o peptídeo CEP1, para as folhas, que então aumentam a formação de nódulos. A equipe de pesquisa descobriu que a faixa de Caspary controla as vias de sinalização associadas. Eles estudaram a leguminosa Lotus japonicus. Quando os cientistas removeram a faixa de Caspary, as plantas formaram nódulos muito lentamente em solo pobre em nitrogênio. Isso não se deveu à barreira com vazamento, mas porque nenhum sinal CEP1 foi produzido. As plantas não conseguiram detectar e responder à deficiência de nitrogênio. Dentro dos nódulos, os pesquisadores também encontraram uma versão compacta da faixa de Caspary, regulando a troca entre planta e bactéria. Sem essa barreira, o açúcar flui livremente da planta para os nódulos. Isso faz com que as bactérias se multipliquem ainda mais, mas elas não produzem mais compostos de nitrogênio como nutrientes para a planta. "O estudo fornece novos insights sobre como plantas e micróbios interagem e estabelece um novo sistema modelo para investigar como uma parceria benéfica pode ocorrer em um espaço confinado", resume o autor principal Tonni Grube Andersen. De acordo com os pesquisadores, as plantas desenvolveram este sistema de controle finamente ajustado para garantir que a parceria permaneça justa.