3 antibióticos usados para investigação em biologia vegetal

A biologia vegetal abrange todos os aspetos da botânica como a genética implicada no desenvolvimento e reprodução das plantas, a fisiologia destes organismos do ponto de vista molecular e os efeitos do meio ambiente na sobrevivência das diferentes espécies. Os antibióticos são indispensáveis nos estudos de biologia vegetal.

O desenvolvimento humano baseou-se no aproveitamento dos recursos vegetais do planeta para a alimentação. Graças ao uso de antibióticos pôde-se estudar e controlar as diferentes bactérias e fungos que afetam as plantas. Hoje em dia já se conhece o efeito da maioria dos agentes patogénicos de nível celular e podem-se procurar soluções para proteger as células vegetais do ataque dos mesmos.

As doenças nas plantas também se tratam com antibióticos e estudam-se as causas que possibilitam o ataque por parte das bactérias, como o uso de fertilizantes ou qualidade do solo. Em todas estas investigações os antibióticos têm um papel crucial. Durante muitos anos pensou-se que a utilização de antibióticos em plantas doentes poderia ter um elevado impacto ambiental e, apesar de serem empregues alguns agentes químicos bacteriostáticos e antifúngicos, só alguns países permitiam a sua utilização. Além disso, já se sabe que poucas décadas após o início da utilização de antibióticos em medicina já se encontram genes de resistência a antibióticos em humanos, o que limitou o seu uso medicinal e em plantas, exceto em circunstâncias muito específicas.

A problemática do ataque bacteriano e fúngico às plantações foi solucionada, em parte, pelo desenvolvimento da produção de culturas transgénicas resistentes a pragas. As culturas transgénicas também não se encontram isentas de polémica pois apesar de a seleção artificial ser uma prática milenar, não foi até ao século passado que se conseguiu obter plantas transgénicas pela técnica de transferência de genes que conhecemos hoje em dia. Também se discutem os problemas ambientais a que esta prática pode conduzir.

Quando se realizam estudos genéticos para conseguir transferir genes que melhorem em algum aspeto a qualidade de uma planta, utilizam-se antibióticos que permitem identificar as plantas transgénicas, designados agentes de seleção. Além disso, os antibióticos podem influenciar as diferentes etapas que o processo de troca de genes requer, como o enraizamento, o controlo do crescimento de bactérias e a proliferação.

Neste artigo descrevem-se 3 antibióticos que são utilizados em investigações relacionadas com as plantas e que são comercializados pela empresa Wako.

1. Geneticina

A geneticina é um antibiótico muito importante para se poderem entender um extenso número de processos que ocorrem nas células vegetais. É um dos antibióticos mais utilizados para selecionar os clones resistentes quando se realizam estudos transgénicos. Este aminoglicósido obtém-se da bactéria Gram positiva Micromonospora rhodorangea, pertencente à família das gentamicinas, e é capaz de inibir a elongação das cadeias polipeptídicas necessárias à síntese de proteínas. Demonstrou-se que inibe mais eficientemente a síntese de proteínas em células eucarióticas que o resto das gentamicinas. A geneticina foi utilizada nas investigações sobre o uso de genes de resistência a antibióticos em plantas modificadas geneticamente desde os princípios da técnica.

2. Higromicina B

A higromicina B apresenta atividade face a células procarióticas, vegetais, fúngicas e em animais e humanos. O seu mecanismo de ação baseia-se na inibição da síntese de proteínas e desde há já algumas décadas conhecem-se genes de resistência a este antibiótico. Estes genes obtiveram-se por modificação genética de bactérias que têm a capacidade de produzir a fosfotranferase da higromicina B. Isto conduz a que a higromicina B possa ser utilizada como antibiótico de seleção em investigações de biologia vegetal, tanto para experiências em que se realizam transformações genéticas de plantas como aqueles em que se utilizam agentes patogénicos transferindo-os para se poder estudar a sua interação com as plantas. Estes estudos permitem entender os mecanismos de resistência a antibióticos por parte dos agentes patogénicos.

3. Bafilomicina A1

As bafilomicinas são antibióticos do tipo macrólido isolados da Streptomyces griseus que apresentam atividade frente a bactérias Gram positivas e fungos. Também atuam inibindo as ATPases de membrana tanto em células animais como de plantas. Os diferentes tipos de ATPases localizam-se em vários lugares nas células vegetais, como a membrana do cloroplasto, nos vacúolos e na membrana celular. A bafilomicina A1 foi objeto de estudo sobretudo pela sua atividade contra a malária. É utilizada em investigações de biologia vegetal tanto in vitro como in vivo. As investigações que se conduziram com a Bafilomicina A revelaram a localização e mecanismos de ação das ATPases nas plantas.

REAGENTES PARA INVESTIGAÇÃO EM BIOLOGIA VEGETAL

Conjunto (A)	Solução de Geneticin (R)	Jasmonate de Metilo