Você já ouviu falar da ACC deaminase?

Essa enzima muito especial tem um grande impacto no crescimento e desenvolvimento das plantas, desempenhando um papel fundamental contra estresses.

Neste blog, vamos explorar a ACC-deaminase, seus benefícios e como ela está relacionada com os micro-organismos do solo!

Introdução

Imagine que as plantas possuam um sistema de comunicação interno muito complexo, uma espécie de linguagem secreta.

Sendo capazes de traduzir sinais químicos para regular seu desenvolvimento e responder aos estresses.

Um desses sinais é a ACC deaminase. O ACC é a abreviação do nome: 1-aminociclopropano-1-carboxilato.

Nome um pouco difícil, não é mesmo?

Ela é uma enzima capaz de quebrar o ACC e converter essa substância em outras formas inativas, como a amônia e o alfa-cetobutirato e isso está diretamente ligado à regulação dos níveis de etileno.

Mas calma, vamos simplificar:

Imagine que você está cozinhando e precisa controlar o fogo no fogão.

O fogo representa os níveis de etileno nas plantas, que estão ligados aos estressores bióticos e abióticos.

Quando o fogo está muito alto, a comida pode queimar e estragar rapidamente.

A ACC deaminase atua como um “regulador de chama” que ajuda a controlar o fogo.

Ela age como um dispositivo que reduz a intensidade da chama para evitar que a comida queime muito rápido.

Isso através da quebra da substância ACC, que é como um combustível que alimenta o fogo, e a transforma em outras substâncias inativas.

Isso permite que a comida cozinhe de maneira adequada, sem ficar queimada ou estragada precocemente.

Em outras palavras, uma melhor resposta aos estressores!

Veja como é simples:

Benefícios para as plantas

A presença da ACC deaminase no solo pode trazer uma série de benefícios para as plantas.

Primeiramente, essa enzima ajuda a reduzir os efeitos negativos do estresse abiótico, como a seca e a salinidade.

Como citado, essa ação de quebra da ACC tem um efeito cascata muito positivo para as plantas.

Isso principalmente devido a redução da concentração dos níveis de etileno (sendo a ACC o seu precursor) durante esses períodos de estresse.

Durante os períodos de seca, as plantas experimentam uma redução no suprimento de água, o que leva a um estresse hídrico.

Esse estresse desencadeia a produção de etileno, um fitohormônio associado a respostas negativas, como a inibição do crescimento e o aumento da senescência.

A presença da enzima ACC deaminase por sua vez, ajuda as plantas a enfrentarem o estresse hídrico, reduzindo os níveis de etileno por meio da quebra dessa ACC.

Ao diminuir os níveis de etileno, a ACC deaminase ajuda a mitigar os efeitos negativos produzidos pelo etileno ao metabolismo celular da planta.

Isso inclui a redução da taxa de transpiração, que minimiza a perda de água pelas plantas, e a preservação da função e estrutura celular, evitando danos causados pela seca.

Da mesma forma, ao reduzir os níveis de etileno, a ACC deaminase ajuda a minimizar os efeitos do estresse salino nas plantas.

Levando a uma melhoria na capacidade das plantas em lidar com a salinidade do solo, permitindo o crescimento radicular, consequentemente aumentando a absorção de água e nutrientes.

Possibilitando assim que as plantas se adaptem e resistam melhor a condições adversas, mesmo em ambientes desafiadores.

A ligação com os micro-organismos do solo

A parceria com os micro-organismos do solo é essencial para a produção e atividade da ACC deaminase.

Aqui está o grande segredo: os micro-organismos presentes no solo desempenham um papel crucial na produção e atividade da ACC deminase.

Muitos desses micro-organismos têm a capacidade de produzir a enzima ACC deaminase, que é liberada no ambiente do solo.

Bactérias do gênero Pseudomonas, como a P. putida, são uma das principais responsáveis pela produção e disponibilização de ACC deaminase para a planta, sendo muito conhecidas por isso.

Outro importante personagem trata-se de um fungo, o Trichoderma asperellum, que também demonstrou ser capaz de disponibilizar a ACC deaminase quando presente no solo.

Esses sendo apenas alguns exemplos dos mais diversos micro-organismos envolvidos nessa função.

À medida que as raízes das plantas entram em contato com os micro-organismos, uma relação mutualística se estabelece.

Eles  colonizam a rizosfera e liberam em troca atuam na liberação a ACC deaminase.

Uma vez disponibilizada, às plantas se beneficiam diretamente de seus efeitos regulatórios!

Conclusão

Viu como a ACC deaminase é um exemplo impressionante de interação entre as plantas e os micro-organismos do solo até nos momentos mais difíceis?

Essa parceria com os micro-organismos do solo é essencial para uma melhor resistência e resposta ao estresse por parte das plantas.

Portanto, ao compreender a biodiversidade da microbiota do solo, podemos aproveitar todo o potencial da ACC deaminase!

E nisso, a metagenômica pode te ajudar!

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Autoria: Marcos Cabral e Estácio Odisi da BIOME4ALL.