Um novo estudo, publicado hoje na revista EMBO Reports* e realizado no laboratório liderado por Paula Duque, investigadora do Gulbenkian Institute for Molecular Medicine (GIMM), revela uma função inesperada de uma hormona vegetal associada ao stress: o ácido abscísico (ABA) impede que as folhas embrionárias das plantas, chamadas cotilédones, se abram enquanto ainda estão no escuro.
Quando uma semente enterrada no solo germina, a jovem planta encontra-se num ambiente sem luz e com recursos limitados. Para sobreviver, cresce rapidamente para atingir a superfície e precisa de controlar de forma precisa o momento em que ativa os processos que a preparam para a exposição à luz. Um passo crítico nesta transição é a abertura dos cotilédones – pequenas folhas embrionárias que, ao abrirem, começam a captar a energia solar e a realizar fotossíntese, marcando o início do crescimento autotrófico da planta. O novo estudo mostra que, antes da exposição à luz, é o ABA acumulado nos cotilédones que impede a sua abertura, prevenindo uma ativação prematura deste processo.
“O ABA é conhecido por ajudar as plantas a lidar com situações de stress, como a seca ou a salinidade elevada”, explica Paula Duque. “Mas descobrimos agora que também tem um papel-chave no normal desenvolvimento da jovem planta, funcionando como um travão molecular que impede que os cotilédones se abram demasiado cedo.”
Esta descoberta foi feita a partir de experiências em Arabidopsis thaliana, uma planta modelo amplamente utilizada em investigação científica. Os investigadores analisaram não só os efeitos fisiológicos do ABA na abertura dos cotilédones, mas também os mecanismos genéticos e moleculares que estão por trás desta função inesperada da hormona. O estudo mostra que o ABA interfere de forma significativa na forma como os genes são lidos e processados durante esta fase crítica do desenvolvimento vegetal.
Mais concretamente, a hormona atua sobre um processo chamado splicing alternativo, uma espécie de edição genética que define como a informação contida no DNA é transformada em proteínas. Este processo permite às plantas gerar diferentes versões das suas proteínas a partir dos mesmos genes, consoante as condições ambientais. O estudo revela que o ABA modula esse processo através de duas proteínas-chave da família das proteínas SR (ricas em serina e arginina): RS40 e RS41.
Estas proteínas atuam como reguladores do splicing e são essenciais para ajustar os padrões de expressão genética da planta em resposta à luz. O estudo mostra que, no escuro, o ABA reduz a atividade destas proteínas, impedindo as alterações genéticas necessárias para a abertura dos cotilédones. Além disso, os autores identificaram um mecanismo adicional de controlo: a repressão exercida pelo ABA depende de processos de fosforilação – uma modificação química que regula a função das proteínas.
“Esta descoberta oferece uma nova perspetiva sobre a forma como as plantas integram sinais hormonais e ambientais para controlarem o seu desenvolvimento”, destaca Guiomar Martín, primeira autora do estudo. “Além de ser cientificamente fascinante, pode ter implicações práticas relevantes, por exemplo na criação de culturas com um desenvolvimento precoce mais eficiente ou com maior resistência a condições adversas.”
Embora à primeira vista este processo possa parecer um detalhe técnico da biologia das plantas, compreender como a jovem planta ajusta o seu desenvolvimento ao ambiente envolvente é fundamental para otimizar o crescimento e a produtividade das culturas agrícolas. A regulação da abertura dos cotilédones tem impacto direto na sobrevivência e no vigor das plantas, especialmente em ambientes com pouca luz ou sujeitos a climas imprevisíveis.
Ao revelar esta nova camada de regulação genética mediada pelo ABA – um ponto de intersecção entre os sinais hormonais, ambientais e moleculares –, o trabalho evidencia como processos aparentemente simples podem esconder uma complexidade biológica notável. Também reforça a importância da investigação fundamental em biologia vegetal, cujo conhecimento pode, a médio prazo, inspirar estratégias inovadoras no âmbito da agricultura sustentável, da segurança alimentar e da adaptação às alterações climáticas.
Martín G, Confraria A, Zapata I, Larran AS, Qüesta J, Duque P (2025). Cotyledon opening during seedling deetiolation is determined by ABA-mediated splicing regulation. EMBO Reports. DOI: 10.1038/s44319-025-00495-5
O estudo foi financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), pela EMBO – European Molecular Biology Organization, pela União Europeia e pelo Ministério da Ciência e Inovação em Espanha.