Cientistas descobrem maneira de derrotar colheita

Por Universidade da Califórnia - Riverside 5 de agosto de 2023

Os pesquisadores descobriram que o mofo cinzento usa bolhas lipídicas para transportar RNA que silencia a imunidade das plantas, causando bilhões em perdas nas colheitas. As descobertas podem levar a novos fungicidas ecológicos direcionados a essas bolhas, fornecendo potencialmente uma solução eficaz sem produtos químicos tóxicos.

O bolor cinzento, responsável por milhares de milhões de perdas anuais de colheitas ao infectar uma grande variedade de frutas e vegetais, incluindo bagas e tomates, tem sido um problema persistente para os agricultores. Agora, um novo método foi descoberto pelos pesquisadores para combater esse mofo sem a necessidade de regar as plantações com produtos químicos tóxicos.

Se você já encontrou um morango coberto por uma substância cinza difusa, testemunhou os efeitos do mofo cinzento. Este formidável fungo afeta mais de 1.400 tipos de plantas e, até agora, não houve uma cura eficaz. A chave para controlá-lo pode residir na descoberta de “bolhas” lipídicas segregadas pelas células do bolor, uma característica que alguns cientistas tinham anteriormente ignorado como sem importância.

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.

“Now we know the mold, just like its plant hosts, also uses extracellular vesicles to protect and deliver what amount to weapons — small RNARibonucleic acid (RNA) is a polymeric molecule similar to DNA that is essential in various biological roles in coding, decoding, regulation and expression of genes. Both are nucleic acids, but unlike DNA, RNA is single-stranded. An RNA strand has a backbone made of alternating sugar (ribose) and phosphate groups. Attached to each sugar is one of four bases—adenine (A), uracil (U), cytosine (C), or guanine (G). Different types of RNA exist in the cell: messenger RNA (mRNA), ribosomal RNA (rRNA), and transfer RNA (tRNA)." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Moléculas de RNA que silenciam genes envolvidos no sistema imunológico das plantas”, disse Jin.

Mofo cinzento crescendo em produtos. Crédito: Hailing Jin/UCR

This finding is detailed in the journal Nature Communications<em>Nature Communications</em> is a peer-reviewed, open-access, multidisciplinary, scientific journal published by Nature Portfolio. It covers the natural sciences, including physics, biology, chemistry, medicine, and earth sciences. It began publishing in 2010 and has editorial offices in London, Berlin, New York City, and Shanghai. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Nature Communications, onde os pesquisadores não apenas mostram que o mofo cinzento secreta RNA virulento nessas bolhas à base de lipídios, mas que uma proteína específica é a chave para a capacidade do mofo 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 as 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.