Células das plantas poderão funcionar como minúsculas fábricas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/10/2005

No incipiente campo da metabolômica, os cientistas esperam manipular as plantas para produzir biomassa mais eficiente para a geração de energia e químicos para a indústria farmacêutica.
[Imagem: Ames Lab]

O campo da genômica deu aos cientistas as primeiras informações para associar genes específicos a determinadas doenças. O estudo subseqüente das proteínas produzidas por esses genes criou o campo da proteômica - o estudo das redes funcionais existentes entre as proteínas codificadas pelos genes.

Metabolômica

Agora, um grupo de pesquisadores do Laboratório Ames, pertencente ao Departamento de Energia dos Estados Unidos, iniciou pesquisas em um novo campo do conhecimento, que procura entender os processos químicos que ocorrem no interior das células das plantas.

Batizado de metabolômica, esse novo campo de estudos poderá resultar na manipulação das plantas para produzir biomassa mais eficiente para a geração de energia, químicos e materiais para a indústria farmacêutica, além de milhares de novas aplicações, impossíveis de serem previstas.

"Nós sabemos muita coisa sobre a estrutura genética de muitas plantas, mas sabemos muito pouco sobre as alterações químicas que ocorrem no interior das células das plantas, que eventualmente produzem açúcares, fibras ou ceras," explica Ed Yeung, diretor do programa de pesquisas. "Se pudermos entender o metabolismo, então, teoricamente, todos os materiais que uma planta produz poderão ser controlados."

Mas, antes que possam estudar a geração de compostos químicos no interior das plantas, os cientistas deverão construir novos instrumentos analíticos que permitam a identificação de moléculas em quantidades inifinitesimais.

Espectrômetro de massa

"Desenvolver o instrumental é uma parte significativa da proposta e nós estamos construindo um espectrômetro de massa especial, de alta resolução, porque não há nada disponível comercialmente que atenda nossas necessidades," diz Yeung.

Um espectrômetro de massa funciona medindo a massa de íons individuais - moléculas portadoras de cargas elétricas. O material vegetal é ionizado em um gás, classificado em uma câmara de acordo com a proporção massa/carga, e coletado por um detector iônico. O detector converte o fluxo de íons em uma corrente elétrica proporcional à sua leitura. Finalmente, os sinais elétricos são gravados e plotados em um gráfico, o chamado espectro de massa.

A capacidade para classificar e detectar esses íons em quantidades em escala celular é o maior desafio da pesquisa. Quando o equipamento estiver pronto, os pesquisadores irão estudar a composição química da Arabidopsis thaliana, uma parente da mostarda, considerada um organismo-modelo na biologia das plantas.

"A Arabidopsis não é importante como o milho ou a soja, mas como já se sabe muito sobre sua genética, nós poderemos começar a estabelecer as correlações entre suas constituições genética e química. Nós esperamos que essa pesquisa fundamental possa ser aplicada a outras plantas."