MicroRNA: Nova descoberta em plantas mostra que microRNA consegue mover-se entre células



A   Shortroot e Scarecrow na raiz
A Shortroot e Scarecrow na raiz

Desde que pequenos pedaços de material genético, conhecidos como microRNAs (pequenos RNAs, com 20 a 22 nucleótidos, resultantes da clivagem de um RNA maior não codificante e que possui uma estrutura secundária), foram pela primeira vez caracterizados – no início dos anos 1990 –, os cientistas têm vindo a descobrir o quão importante são para regular a actividade dos genes nas células.

Um novo estudo, publicado na revista «Nature», mostra agora que os microRNA também se podem mover de uma célula para outra para enviar sinais que influenciam a expressão do gene.

Os investigadores do Duke Institute for Genome Sciences & Policy (IGSP), em parceria com as universidades de Helsínquia e Uppsala e do Boyce Thompson Institute for Plant Research, da Universidade de Cornell, fizeram a descoberta quando estudavam de forma detalhada o desenvolvimento da raiz da Arabidopsis – a planta da mostarda.
Embora ainda não saibam exactamente como é que o microRNA se desloca, parece que a mobilidade lhes permite desempenhar um papel importante para definir fronteiras entre tecidos de uma planta. Segundo Philip Benfey, director do Centro de Biologia dos Sistemas, do Duke IGSP, “esta é a primeira evidência que mostra que o microRNA tem a capacidade para se movimentar de uma célula para outra”.

A descoberta acrescenta o microRNA à lista de moléculas móveis, como as hormonas, proteínas e outras pequenas formas de RNA, que permitem comunicações essenciais entre as células e o processo de desenvolvimento de um órgão.

Estudo recaiu sobre desenvolvimento de raiz da   Arabidopsis
Estudo recaiu sobre desenvolvimento de raiz da Arabidopsis

Os investigadores também adicionam um novo elemento para a complexa relação entre duas proteínas das raízes da Arabidopsis, conhecidas como Scarecrow e Short-root, que a equipa de Benfey já tinha mencionado em trabalhos anteriores. Estas proteínas interagem e restringem-se uma à outra, permitindo a impermeabilização de camadas de células que, por seu lado, faz com que as plantas controlem com precisão a quantidade de água e nutrientes absorvidos.

As células comunicam

O recente estudo mostra agora que a Short-root se move a partir de células no interior da vasculatura da planta para a endoderme – camada celular da raiz vegetal primária que separa o córtex do cilindro central das plantas vasculares – que a rodeia, de forma a activar a Scarecrow. Juntos, esses dois factores de transcrição (genes que controlam outros genes) activam os microRNAs, conhecidos como MIR165a e 166b. E estes regressam para as células vasculares, de forma a conhecer e a degradar outro factor de transcrição (Phabulosa), bem como factores regulatórios.

Benfey e os seus colegas demonstraram como é que dois modos de regulação de genes trabalham em conjunto nos limites celulares, para garantir a padronização adequada dos tecidos da raiz da planta. E segundo Susan Haynes, do National Institute of General Medical Sciences, “este é um avanço importante sobre como as células comunicam informação posicional para orquestrar o complexo processo de desenvolvimento dos tecidos e órgãos”.

De acordo com Benfey, “também existem razões para pensar que as interacções regulares específicas descobertas foram fundamentais para a transição evolutiva das algas unicelulares e plantas terrestres“.

Estudo publicado na revista científica «Nature»

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