The Venus flytrap digere a sua presa usando enzimas produzidas por glândulas especiais. Pela primeira vez, uma equipa de investigação mediu e analisou meticulosamente a actividade das glândulas.

Venus flytrap (Dionaea muscipula) é uma planta carnívora., Capturando sua presa, principalmente insetos, com uma estrutura de aprisionamento formada por suas folhas, as glândulas das plantas secretam uma enzima para decompor a presa e absorver os nutrientes liberados.

Embora postulada desde Darwin estudos pioneiros, estes secretora eventos não foram medidos e analisados até agora: Uma equipa internacional de investigadores, liderado por Rainer Hedrich, um biofísico de Júlio-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg, na Baviera, Alemanha, apresentar os resultados na revista PNAS.,quando uma presa tenta escapar da armadilha fechada, ela inevitavelmente toca os pelos sensoriais no interior. Qualquer contacto mecânico com os cabelos despoleta um sinal eléctrico que se espalha através da armadilha em ondas. A partir do terceiro sinal, a planta produz o hormônio jasmonate; após o quinto sinal, as glândulas digestivas que line o interior das armadilhas como turfa são ativadas.as glândulas secretam vesículas ácidas para decompor a presa. o que acontece a seguir nas células da glândula? Produzem cada vez mais bolhas membranosas cheias de líquido (vesículas secretoras) e libertam o seu conteúdo., Isto acontece após a estimulação mecânica dos pelos sensoriais, mas também quando as glândulas entram em contato com a hormona jasmonate. Todo o processo depende do cálcio e é controlado por uma série de proteínas específicas.

Além disso, os genes são ativados nas glândulas: “Nós assumimos que eles fornecem para as vesículas carregadas com prótons e cloreto, que é o ácido clorídrico,” Hedrich, explica e acrescenta: “Nós íon-sensível eletrodos para medir o que repetido tocar do sensorial cabelos dispara o influxo de íons cálcio para a glândula., O aumento do nível de cálcio no citoplasma faz com que as vesículas se fundam com a membrana plasmática, da mesma forma que a secreção neurotransmissora dos neurônios. O influxo de cálcio é seguido pelo efluxo de protões e cloreto após um atraso temporal.”

análise conclusiva com eléctrodos de fibra de carbono

que mais as vesículas da glândula contêm? Isto foi analisado utilizando eléctrodos de fibra de carbono em cooperação com Erwin Neher (Göttingen), vencedor do Prémio Nobel, que tem muita experiência com esta técnica., Juntamente com Neher, o pesquisador da JMU Sönke Scherzer ajustou o método de medição às condições prevalecentes dentro da Vênus flytrap.

a equipa posicionou um eléctrodo de fibra de carbono sobre a superfície da glândula e esperou com entusiasmo o que aconteceria. “No início, ficámos desapontados porque não detectamos imediatamente sinais conhecidos de células secretoras em humanos e animais”, recorda Scherzer.as vesículas devem conter ácido clorídrico nas primeiras horas após a captura da presa, mas ainda não há enzimas digestivas?, E ainda não há moléculas que assegurem o funcionamento das enzimas no ambiente ácido? Será que a planta tem que produzir tudo isso primeiro?

é exatamente assim que funciona: o biólogo Molecular Ines Fuchs descobriu que a planta só começa a produzir as enzimas que decompõem a presa após várias horas. Os primeiros sinais característicos ocorreram após seis horas e o processo estava em pleno andamento 24 horas depois. Durante esta fase, a armadilha é completamente ácida e rica em enzimas digestivas.,

O efeito estabilizador da glutationa mantém as enzimas adequadas

O Professor Heinz Rennenberg (Freiburg) também encontrou glutationa (GSH) na enzima secretada. Esta molécula mantém as enzimas funcionais no ambiente ácido do Vênus flytrap.

os mesmos processos descritos acima ocorrem na mesma ordem cronológica, tanto quando os pelos sensoriais são estimulados quanto quando expõem a armadilha apenas à hormona jasmonate., “Um toque irá muito rapidamente desencadear a via de sinalização jasmonate, mas leva tempo até que as vesículas sejam produzidas e carregadas com a carga adequada que é facilitada pelo hormônio”, explica Hedrich.

cálcio é um ingrediente obrigatório

Como O Vênus Flytrap inunda seu “estômago verde” com a mistura certa e quebra a presa em seus nutrientes pode ser visualizado usando imagiologia por ressonância magnética. Eberhard Munz, do centro MRT do Departamento de Física da JMU, foi responsável por esta tarefa.,seus experimentos também mostraram que quando o influxo de cálcio para as glândulas é bloqueado, a armadilha permanece seca. “A ativação do cálcio das células da glândula é, portanto, crucial”, diz Hedrich. “Então vamos agora dar uma olhada mais de perto na biologia dos canais de cálcio de Vênus flytrap. Também queremos investigar o mecanismo que conta os sinais transmitidos pelos pelos sensoriais na glândula e traduzi-lo em biologia dependente de jasmonato.”