Ao analisar o sistema de detecção do hormônio vegetal brassinolídeo, pesquisadores do Salk Institute for Biological Studies verificaram que, embora as plantas tenham percorrido um caminho evolutivo diferente daquele dos animais, chegaram a uma mesma solução para resolver um problema idêntico: como detectar e processar sinais químicos. Os pesquisadores descobriram que o processo de fosforilação do aminoácido tirosina – que serve como ativador ou desativador de determinados processos enzimáticos – está presente tanto nos animais como nos vegetais. Até então se acreditava que só os animais apresentavam tal característica.
Tanto as células de mamíferos como as células vegetais necessitam “perceber” pequenas moléculas que atuam como hormônios, em resposta às mudanças ambientais. No caso dos humanos, por exemplo, uma série de moléculas atua como estes sensores: mais de 800 receptores acoplados a proteínas do tipo G, 48 receptores hormonais nucleares conhecidos e 72 quinases receptoras. Já as plantas apresentam principalmente estas últimas.
As quinases protéicas transferem grupos fosfato para proteínas, através de dois mecanismos distintos: a transferência ocorre para o aminoácido tirosina (nas proteínas dos animais), ou para serina ou treonina (nas proteínas vegetais).
O receptor do brassinolídeo BRI1 atua de maneira a regular o crescimento das plantas e também a resposta das plantas ao estímulo luminoso (luz). A ligação do brassinolídeo ao seu receptor permite às plantas uma resposta mais efetiva às alterações dos níveis de água e de luz do ambiente. Porém para que tais processos não ocorram de forma ininterrupta, o receptor do brassinolídeo deve ter sua atividade regulada. Esta regulação é exercida por outra proteína, chamada BKI1, e também pela autofosforilação da BRI1. O mecanismo da ativação da BKI1 (para que esta proteína iniba a proteína BRI1) envolve dois processos: a ativação de um domínio receptor do tipo quinase, composto de uma sequência de 20 aminoácidos, e a ativação de outro domínio da proteína BKI1 rico em lisina e arginina (dois aminoácidos), que “prende” a proteína BKI1 à membrana celular das plantas. A liberação da proteína BKI1 da membrana ocorre através da forforilação de uma tirosina da BKI1, o que faz com que a proteína BKI1 diminua a inibição da BRI1 pela via da quinase e promova a formação de um complexo de sinalização ativo.
A fosforilação da BKI em plantas é o primeiro exemplo da transfosforilação da tirosina em plantas, mas o mecanismo através do qual tal processo ocorre também é muito parecido com o dos animais. Segundo os autores do trabalho, embora tais processos bioquímicos tenham surgido de maneira independente ao longo da evolução, os mesmos processos são muito similares. Desta forma, fica claro, e evidente, que o processo de evolução através da seleção natural ocorre não somente em nível macro (populações que sofrem adaptação a mudanças do ambiente) mas também a nível micro (bioquímico), também em resposta a mudanças do ambiente.
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A Química da Vida 
Registro meu espanto com a complexidade do processamento de sinais químicos pelas células. Pelo que tenho lido, os sinais químicos interruptores de funções genéticas são até mais importantes que os sinais que mandam construir algo. Em algum ponto do tempo, os sinais são emitidos para mandar parar de fazer. De alguma forma, o organismo “sabe” que o fígado já está pronto e que as células precisam parar de se reproduzir para fabricar fígado. O câncer é uma falha nessa sinalização.
O inacreditável é a quantidade de informações envolvidas no processo. Cada célula parece que precisa ter um microcomputador acoplado e um regulador de tempo preciso.
Acreditar que tudo isso ocorreu por acaso, por pequenas mutações aleatórias, é uma viagem ao centro da maionese.
Caro Marco,
Não é necessário acreditar. Apenas conhecer, saber, entender e compreender. Apenas para dar um exemplo: imagine uma criança na cozinha, e a mãe cozinhando. Ao se aproximar da mãe no fogão, a criança escuta uma advertência: não chegue perto pois você pode se queimar. Se a criança nunca se queimou, eventualmente vai querer saber o que é isso. E vai se queimar. Se já sabe, não vai querer se queimar de novo.
abraços,
Roberto