Um caminho para derrotar a colheita

3 de agosto de 2023

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por Jules Bernstein, Universidade da Califórnia - Riverside

É um mofo que causa bilhões de perdas em colheitas todos os anos, infectando frutas vermelhas, tomates e a maioria das outras frutas e vegetais. Agora, os pesquisadores descobriram uma maneira de derrotar o mofo sem derramar produtos químicos tóxicos nas plantações.

Se você já viu um morango cinza felpudo, você viu mofo cinza. Afeta mais de 1.400 espécies de plantas diferentes e não há cura real para isso. Ser capaz de controlá-lo pode depender da descoberta de “bolhas” lipídicas secretadas pelas células do mofo, que alguns pesquisadores anteriormente consideraram insignificantes.

Na verdade, uma nova investigação da UC Riverside mostra que estas bolhas são essenciais para as comunicações entre os agentes patogénicos e os seus hospedeiros, incluindo muitos tipos de fungos, bem como bactérias e mamíferos. Nesse caso, os pesquisadores descobriram que o mofo cinzento aprendeu a usar as bolhas para conseguir infecções bem-sucedidas.

"Por serem difíceis de isolar e estudar, as funções importantes dessas bolhas lipídicas, também chamadas de vesículas extracelulares, foram negligenciadas durante décadas", disse Hailing Jin, professor de microbiologia e patologia vegetal da UCR, que liderou o projeto de pesquisa.

“Agora sabemos que o mofo, assim como suas plantas hospedeiras, também usa vesículas extracelulares para proteger e fornecer armas – pequenas moléculas de RNA que silenciam genes envolvidos no sistema imunológico das plantas”, disse Jin.

Esta descoberta é detalhada na revista Nature Communications, onde os investigadores não só mostram que o bolor cinzento segrega ARN virulento nestas bolhas à base de lípidos, mas que uma proteína específica é a chave para a capacidade do bolor de produzir as bolhas.

A proteína, tetraspanina, aparece na superfície das bolhas. Os pesquisadores descobriram que, se eliminassem a capacidade do fungo de produzir tetraspanina, a capacidade do fungo de secretar e liberar as bolhas seria amplamente reduzida.

“Se eliminarmos este componente-chave das vesículas, podemos atenuar a sua capacidade de fornecer armas de pequenos RNAs ou outras moléculas que suprimem a imunidade do hospedeiro”, disse Jin.

Anteriormente, a mesma equipa de investigação também identificou genes que permitem ao fungo produzir pequenas moléculas de ARN. Eliminar esses genes, bem como aqueles que permitem ao fungo produzir tetraspanina, permitiria uma nova geração de “fungicidas de RNA” que inibem a doença do mofo cinzento.

“Tudo contém RNA e é facilmente digerido por humanos e animais. O RNA pode ser degradado rapidamente no meio ambiente e não deixaria nenhum resíduo tóxico”, disse Jin. Atualmente, os principais tratamentos para o mofo cinzento são os fungicidas e esses produtos químicos podem impactar negativamente a saúde humana e animal e o nosso meio ambiente”.

O mofo cinzento é o segundo fungo mais prejudicial às culturas alimentares no mundo, precedido apenas pelo patógeno do arroz Magnaporthe. Um fungicida ecológico baseado em RNA e que ataca a capacidade de secretar vesículas extracelulares também pode ser eficaz contra Magnaporthe e outros patógenos fúngicos.

"Com a mudança climática tão rápida, muitas infecções fúngicas podem piorar. Estamos entusiasmados em desenvolver novos métodos ecológicos de proteção do abastecimento global de alimentos que possam ser amplamente aplicáveis", disse Jin.

Mais Informações: Baoye He et al, Pequenos RNAs fúngicos viajam em vesículas extracelulares para entrar nas células vegetais através de endocitose mediada por clatrina, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-40093-4