Locutor:
Bem-vindo ao Instituto Salk Onde as Curas Começam podcast onde os cientistas falam sobre descobertas revolucionárias com seus anfitriões Allie Akmal e Brittany Fair.

Feira da Bretanha:
Estou aqui hoje com o Dr. Wolfgang Busch. É professor do laboratório de biologia vegetal e molecular e celular e do laboratório de biologia integrativa. Ele também é o co-diretor do Iniciativa de Aproveitamento de Plantas com Salk Professor Joanne chory. Seu trabalho se concentra nas raízes das plantas e em como os cientistas podem utilizá-las para combater as mudanças climáticas. Bem-vindo ao Onde as Curas Começam Dr.

Wolfgang Busch:
Muito obrigado. Prazer em estar aqui.

Feira da Bretanha:
Você pode me contar sobre o seu caminho que o levou a se tornar um cientista pesquisador no Salk?

Wolfgang Busch:
Sim, tem sido um longo caminho desde que comecei a graduação, mas tenho que admitir que não estava absolutamente entusiasmado com a biologia vegetal. Na verdade, fiz uma festinha quando minha última aula de botânica acabou para comemorar isso. E assim me especializei em genética, bioquímica e microbiologia. Na verdade, fui fazer um estágio de pesquisa de oito meses na UC San Diego, onde entrei para um laboratório de microbiologia, que explorou a primeira onda da bioinformática. E eu precisava de um emprego para conseguir algum, algum dinheiro porque o tempo nos Estados Unidos realmente me esgotou. Comecei a trabalhar em um laboratório de biologia vegetal e lá estudavam a resposta ambiental das plantas ao estresse térmico. E fiquei maravilhado porque descobri como as plantas são interessantes porque podem, não podem fugir, mas podem, você sabe, modular seus programas celulares para se adaptar a muitas situações.

Wolfgang Busch:
E então eu realmente me aprofundei nisso e decidi abandonar a microbiologia e me tornar um biólogo vegetal.

Feira da Bretanha:
Nossa, que mudança dramática depois de um emprego de verão.

Wolfgang Busch:
Absolutamente. Mas, no decorrer do meu trabalho, fui ao Instituto Max Planck de Biologia do Desenvolvimento para o departamento em que estudavam biologia vegetal, chefiado por Detlef Weigel, que é ex-aluno do Salk. E descobri que na verdade havia muitas oportunidades nessa área da biologia de sistemas para obter uma compreensão verdadeiramente profunda de como os organismos funcionam. E então, durante esse tempo, eu fui a conferências como estudante e me familiarizei com o root porque o root era um sistema ainda melhor. As raízes são muito importantes porque a forma das raízes e o crescimento das raízes determinam a aptidão das plantas para sobreviver. Então, eu realmente me tornei um convertido raiz e decidi passar o resto da minha vida científica, bem, não sei se é o resto da minha vida científica, mas certamente é uma grande proporção na biologia raiz.

Feira da Bretanha:
Então, o que o trouxe ao Instituto Salk?

Wolfgang Busch:
Eu vi esse anúncio do laboratório de biologia integrativa do Salk, que sempre estava na minha cabeça, quero dizer o Salk, sabe, crescer nesse mundo da biologia vegetal foi um dos melhores lugares de todos, quase como o Olimpo da ciência vegetal . E então eu pensei que este seria um bom lugar para, você sabe, mover-se mais rápido e mais fundo, sem trocadilhos, com minha pesquisa de raiz.

Feira da Bretanha:
Quando você estava aqui como estudante UCSD, você já imaginou que poderia voltar a trabalhar no Salk?

Wolfgang Busch:
Não, na verdade não. Quero dizer, na verdade, naquela época eu sabia, você sabe, na academia, se você seguir um caminho acadêmico, é impossível prever por você onde você acabará, porque há muito poucas quedas no alto nível, no nível do professor . Se eu soubesse naquela época que voltaria, teria ficado muito feliz porque realmente gostei de San Diego, do clima, do sol, do oceano e do ambiente científico. Mas eu provavelmente não teria acreditado porque as chances são muito pequenas.

Feira da Bretanha:
Sim. E agora você conseguiu e tem seu próprio laboratório. No que você está trabalhando atualmente?

Wolfgang Busch:
Então, continuamos nosso trabalho tentando entender quais são os genes que realmente determinam as formas das raízes e sua resposta ao ambiente e ir além disso e realmente identificar redes complexas de genes que, juntos, agem para moldar as características das raízes. E isso é surpreendentemente difícil. Mas, na verdade, acho que estamos fazendo um bom progresso, uh, progresso nisso. É ótimo estar em um lugar como Salk, onde é muito, muito interdisciplinar. E posso, por exemplo, conversar com neurocientistas quando eles pensam sobre animais tomando decisões. Podemos pensar em raízes tomando decisões sem um sistema nervoso ou consciência. Mas em termos de teoria da informação e computação, eles parecem ter muitas semelhanças.

Feira da Bretanha:
Os genes e as vias também são semelhantes?

Wolfgang Busch:
Alguns, existem alguns caminhos muito conservados. Por exemplo, a via de sinalização de glicose TOR é muito conservada e o sinal de nutrientes e glicose também é muito importante nos planos de alocação de recursos.

Feira da Bretanha:
Interessante. E para alguns de nossos ouvintes que talvez gostem de jardinagem ou gostam de plantas, sinto que muitas vezes o foco está na parte superior da planta, você sabe, e o que está produzindo pode ser uma fruta ou algum tipo de vegetal saída. Mas talvez não tenhamos pensado tanto no sistema raiz. Então, por que realmente deveria se preocupar mais com as raízes das plantas?

Wolfgang Busch:
Bem, sem raiz, não haveria brotação em planos de terra. Portanto, todas as coisas boas que os chutes fazem, como produzir vegetais, frutas ou outras formas de materiais, só são possíveis através do sistema radicular, porque você não precisa apenas de luz solar e CO2 para produzir material vegetal, mas também de água e muitos nutrientes diferentes. Então, se não houvesse raiz, não haveria planta terrestre. E, curiosamente, não estaríamos aqui sem raízes porque a superfície da Terra só foi colonizada porque as raízes evoluíram. Então, animais que comem animais comem animais que comem plantas, certo. Então, as plantas estão na base das cadeias alimentares. Então, se você pensar agora sobre os ambientes terrestres, não haveria planos de terra sem sistemas de raízes. Então não haveria nada para comer. Não teríamos colonizado a superfície, não haveria solo sem plantas.

Wolfgang Busch:
Hum. Portanto, nosso planeta pareceria muito, muito diferente sem raízes. Seria parecido com Marte com alguns oceanos.

Feira da Bretanha:
Interessante. É uma loucura pensar nisso.

Wolfgang Busch:
Sim, está certo. Raízes no fundamento de tudo.

Feira da Bretanha:
Absolutamente. E o que realmente te inspira a vir trabalhar todos os dias para continuar estudando as raízes?

Wolfgang Busch:
Bem, há várias coisas que realmente me motivam. A primeira é minha paixão pela biologia e por entender verdadeira e profundamente como funcionam os sistemas biológicos. E em particular minha atenção está voltada para a raiz. Portanto, descobrir novos conhecimentos me traz uma grande satisfação, mas também tem a ver com as pessoas. Meu laboratório, por exemplo, tenho alunos, pós-doutorandos e funcionários muito talentosos em meu laboratório, que são um grupo incrivelmente diversificado de pessoas de diferentes origens culturais e que se juntaram a mim na jornada para a profundidade da biologia de raiz. E eles realmente me inspiram, você sabe, hum, e meus colegas e meus outros colegas da Salk, quero dizer, temos um grande grupo de pessoas aqui.

Wolfgang Busch:
É, é um ótimo ambiente. É muito divertido vir aqui só para conhecer as pessoas brilhantes que estão por aqui. E o último é realmente algo que se tornou ainda mais importante nos últimos anos, é o mundo em que realmente acredito que a ciência e a tecnologia tornaram o mundo um lugar melhor no passado. Então eu acho que se você considerar os últimos dois séculos ou milênios, a vida se tornou muito melhor para os humanos. Certo? E acho que embora nem todas as aplicações da ciência sejam óbvias, geralmente o progresso científico tem o potencial de tornar a vida melhor para muitas, muitas pessoas e em todos os organismos deste planeta. Então, eu realmente acredito, você sabe, se continuarmos trabalhando nos problemas da ciência, isso tornará o mundo um lugar melhor para nós e para as gerações vindouras.

Feira da Bretanha:
Você mencionou anteriormente que estava trabalhando neste grande projeto. Então, o que é a Iniciativa Harnessing Plants?

Wolfgang Busch:
Assim, o Iniciativa de Aproveitamento de Plantas é um projeto muito ousado e ambicioso da faculdade de biologia vegetal de Salk para tentar aproveitar o poder das plantas para combater as mudanças climáticas. Então, a ideia central disso é que as plantas evoluíram para fazer principalmente uma coisa: capturar dióxido de carbono da atmosfera e convertê-lo em açúcar e em biomateriais. Essencialmente, as plantas produzem sua própria massa e tudo o que comemos e usamos das plantas, uh, do ar rarefeito pelo dióxido de carbono. Nenhum dióxido de carbono é, ao mesmo tempo, a molécula que causa o aquecimento global e as mudanças climáticas e a crise climática que está por vir. Percebemos que precisamos usar o que sabemos sobre as plantas e precisamos usar a genética das plantas para torná-las ainda melhores para armazenar o dióxido de carbono, porque elas são um agente tão poderoso no ciclo do carbono que, se otimizarmos as plantas um pouco mais, isso terá um enorme impacto na concentração de dióxido de carbono, na atmosfera.

Wolfgang Busch:
Então, estamos trabalhando em vários aspectos. Uma delas é focada nas raízes, onde meu laboratório está fornecendo a experiência e o esforço principal onde realmente tentamos armazenar mais carbono na raiz. Se você tiver um sistema radicular maior, terá mais átomos de carbono na raiz e eles ficarão presos no solo. Então isso é bom. Sim. E então, se você deixar as raízes mais profundas, todo o carbono no sistema radicular será degradado mais lentamente. E essa é a chave de todo esse projeto. Não queremos necessariamente melhorar a capacidade das plantas de captar dióxido de carbono, mas queremos prendê-lo no solo. Se você tem raízes mais profundas, dióxido de carbono, o que as moléculas de carbono no sistema radicular poderiam se transformar mais lentamente, então mais raízes, raízes mais profundas, e vamos armazenar mais carbono no solo.

Wolfgang Busch:
Esse será você lá, uh, meio a longo tempo. OK. Agora, o terceiro aspecto disso é mudar a química da raiz, a química natural para fazer o carbono que está na raiz, uh, ficar mais tempo no solo. Então, para fazer a planta que resiste à composição e nosso tipo de bala de prata para isso é a suberina, é disso que a cortiça é feita e todas as raízes das plantas fazem isso naturalmente. Então essas são as três grandes coisas. Mais raízes, raízes mais profundas, mais suberina para aumentar a capacidade das plantas de armazenar carbono no solo por longos períodos de tempo, uh, décadas, talvez até séculos.

Feira da Bretanha:
Uau. E qual é o cronograma para este projeto?

Wolfgang Busch:
Tivemos muita sorte em obter uma grande doação do Programa Ted Audacious, e este é um projeto de cinco anos em que podemos realmente alavancar quantidades muito significativas de recursos para resolver isso, esse problema. Em cinco anos, realmente queremos ter protótipos de cultivos que armazenem muito mais carbono no solo e estamos focando em cultivos porque sabemos que se usarmos soluções baseadas em plantas, precisamos trabalhar com plantas que são usadas para alimentação. porque no próximo século seremos 11 bilhões de pessoas no planeta. Nós somos, essas pessoas precisam de comida, então, se usarmos colheitas para armazenar carbono e produzir alimentos ao mesmo tempo, você basicamente resolveu os dois problemas ao mesmo tempo. É, é muito. É um projeto muito ambicioso, mas sabemos que temos que ser muito, muito ambiciosos porque o tempo urge. Como a cada ano, nós, como humanidade, emitimos mais dióxido de carbono e não há solução no horizonte que nas próximas décadas possa causar um impacto global. Então você realmente tem que se apressar para chegar a uma solução muito rápido e isso é algo que estamos muito cientes. É por isso que somos muito ambiciosos e ousados.

Feira da Bretanha:
E você já fez progressos neste projeto. Você quer me contar um pouco sobre uma de suas publicações recentes?

Wolfgang Busch:
Sim. Então, acho que um dos primeiros avanços nessa área é que descobrimos um gene e suas variantes naturais que podem conferir um enraizamento mais profundo em nossa planta modelo Arabidopsis. Mas também neste projeto desenvolvemos tecnologias que agora podemos usar para rastrear massivamente mais. Queremos ter 50 desses genes para basicamente poder experimentar todos eles em diferentes culturas.

Feira da Bretanha:
Então, você está seguindo em frente para identificar todos esses genes neste ponto?

Wolfgang Busch:
Sim. Então, acabamos de iniciar telas massivas para identificar um grande número de genes que conferem enraizamento profundo. Então, nos próximos meses ou ano, acho que teremos um número muito significativo. Assim, na Iniciativa de Aproveitamento de Plantas, visamos seis diferentes culturas em linha que estão entre as culturas mais abundantemente plantadas neste planeta. É milho e soja e arroz e trigo e canola e algodão. E assim, vamos trabalhar diretamente nessas plantas de cultivo para também identificar genes de enraizamento profundo e também genes que confirmam mais suberina no sistema radicular. Portanto, essa é outra grande parte deste projeto para, para, mover-se para essas plantas de cultivo.

Feira da Bretanha:
A grande questão, mas você acha que vai funcionar?

Wolfgang Busch:
Sim, estou realmente convencido de que temos uma boa chance de fazer isso. As plantas têm a capacidade de armazenar carbono no solo por meio de seu sistema radicular. Portanto, ninguém jamais tentou otimizar isso. Tanto quanto sei, somos os primeiros e temos toda a experiência e conhecimento da Salk nesta área e agora podemos aplicar tudo isso para atingir este objetivo.

Feira da Bretanha:
E você, você dirige um laboratório, você está tentando lutar contra a mudança climática global. Uh, você tem tempo para uma vida pessoal com tudo isso acontecendo ou você acha que tudo consome?

Wolfgang Busch:
Você definitivamente trabalha muito como cientista se liderar um laboratório, mas sempre é necessário haver tempo para um equilíbrio entre vida profissional e pessoal. E descobri que, pelo menos para mim, é algo muito importante porque para ser muito inovador, hum, e criativo, hum, se você sempre pensa na mesma coisa 24 horas por dia, é muito difícil conseguir como um ideia muito boa e diferente. Preciso de um tempo para desligar meu cérebro da ciência para poder ter então essa ideia maravilhosa de um experimento de uma nova tecnologia que eu possa implementar e seguir adiante. E acho que, para esse equilíbrio entre vida profissional e pessoal, é realmente muito, muito importante. Na verdade, fiz um experimento comigo mesmo quando era um estudante de doutorado.

Feira da Bretanha:
Não sei se isso conta como estar fora do horário se você estiver executando ativamente um experimento.

Wolfgang Busch:
Não não não. OK. OK. Digamos uma análise de dados. Eu conduzi uma análise de dados, então houve um tempo em que minha esposa, ela é do México originalmente, voltou a visitar seus pais por algumas semanas. Então, basicamente, tive muito tempo para gastar no laboratório, mas basicamente trabalhei, acho, de 16 a 18 horas no laboratório e fui para casa para dormir um pouco. E então, em um ponto, depois de ter dois desses períodos ao longo de um ano, eu basicamente analisei meu livro de laboratório onde basicamente anotei, você sabe, meus experimentos e o que funcionou. E assim, descobri que inicialmente minha produtividade aumentou, mas diminuiu depois de trabalhar muito, sabe, se houver essa carga muito pesada. Então, acho que, quero dizer, cada um é diferente, mas acho importante ter um equilíbrio entre vida profissional e pessoal.

Feira da Bretanha:
E uma pergunta divertida que gosto de fazer às pessoas, se você acordasse amanhã e não tivesse mais permissão para ser um cientista, qual era o seu plano B? O que você faria?

Wolfgang Busch:
Tudo bem. Então, eu acho, é meio engraçado porque na verdade foi a escolha que eu tive, no ensino médio, quando pensei sobre que tipo de assunto eu quero estudar? Então, eu estava tipo, realmente, tinha certeza de que era biologia, mas fiquei tentado a, uh, estudar ciência política ou tipo por tipo em uma escola de cinema. Então eu gosto de criatividade, então, e gosto de filmes. Portanto, um diretor de cinema também seria uma ótima escolha.

Feira da Bretanha:
Hum. Você acha que pode dirigir um bom filme sobre plantas?

Wolfgang Busch:
Bem, devo dizer que sou provavelmente o maior produtor de filmes de raiz do mundo porque sempre fazemos imagens com lapso de tempo e temos uma plataforma de exibição muito, muito poderosa. Portanto, acho que não há nenhum laboratório que tenha mais pequenos clipes de filme raiz. Uh, mas sim, eu não, eu não, eu, eu não tenho certeza. Acho que poderia dirigir um filme sobre plantas, mas provavelmente estou mais interessado em um filme real, como em um tipo de filme no estilo de Hollywood.

Feira da Bretanha:
Hum, e você tem algum conselho para aspirantes a biólogos de plantas?

Wolfgang Busch:
O conselho mais importante que eu daria é seguir suas paixões. Seja ousado e visionário, mas seja esperto. Acho que a ciência é uma das poucas carreiras em que você pode ter um grau muito, muito grande de independência intelectual. E se você gosta disso como uma grande satisfação intelectual, certo? Você também tem a capacidade de se mover entre países e culturas e trabalhar com pessoas de todos os tipos de origens diferentes, com todos os tipos de histórias e idiomas diferentes. Então, isso pode ser muito inspirador e satisfatório se você gosta disso. Ser um cientista é uma grande coisa. E também porque você pode trabalhar nas coisas pelas quais realmente é apaixonado.

Feira da Bretanha:
Claro. E o que você acha que o futuro reserva para esse campo?

Wolfgang Busch:
Acho que aumentaremos nossa compreensão de como as plantas veem o mundo, como elas respondem e como responderão a um ambiente futuro. Como realmente cultivamos plantas que podem fornecer alimentos e fibras para 11 bilhões de pessoas. E isso é biologia vegetal, certo? E a outra é a crise climática onde os planos como agente central no ciclo do carbono podem desempenhar um papel tremendo na retirada do carbono da atmosfera para neutralizar o aquecimento global e as mudanças climáticas. E por que isso é muito óbvio para algumas pessoas. Isto. Acho que os cientistas de plantas devem convencer a si mesmos e ao mundo de que deve haver um grande esforço neste campo, muito mais financiamento para basicamente usar as plantas como nossas aliadas para tornar o mundo um lugar melhor.

Feira da Bretanha:
Absolutamente. Bem, muito obrigado por vir ao podcast hoje. Sinto-me tão esclarecido não só sobre plantas, mas também sobre raízes, algo que não conhecia muito, por isso agradeço muito por você compartilhar sua experiência conosco. Obrigado novamente.

Wolfgang Busch:
De nada. Foi um prazer. Obrigado.

Locutor:
Junte-se a nós na próxima vez para mais ciência Salk de ponta. No Salk, cientistas de renome mundial trabalham juntos para explorar ideias grandes e ousadas, do câncer ao mal de Alzheimer, do envelhecimento às mudanças climáticas. Onde as Curas Começam é uma produção do Salk Institute's Office of Communications. Para saber mais sobre a pesquisa discutida hoje, visite Salk dot EDU slash podcast.