Cientistas descobrem como plantas impedem transmissão de vírus para próximas gerações

Cientistas descobriram como as plantas evitam que vírus sejam transmitidos para suas sementes. A descoberta pode garantir safras mais saudáveis e reduzir a transmissão de doenças de mães para filhos, tanto em plantas quanto em humanos. O estudo de cientistas da Universidade da Califórnia, Riverside, revela que a interferência por RNA é a chave para bloquear a propagação de vírus em plantas durante o desenvolvimento das sementes.

Os vírus em plantas podem se espalhar internacionalmente através do comércio de sementes. O problema da transmissão de vírus de plantas mães para suas sementes, conhecida como transmissão vertical, é uma preocupação global na agricultura. Isso se deve à capacidade dos vírus de permanecerem "escondidos" nas sementes por anos, causando sérias epidemias quando as plantas infectadas crescem.

O estudo liderado pelo professor Shou-Wei Ding, do Departamento de Microbiologia e Patologia Vegetal da UC Riverside, buscou entender por que apenas uma pequena porcentagem das sementes de plantas infectadas é afetada pelos vírus. Para resolver essa questão, a equipe focou no caminho imunológico que impede a transmissão do vírus.

A equipe testou centenas de variedades da planta Arabidopsis thaliana, infectando-as com o vírus do mosaico do pepino. Este vírus afeta mais de mil espécies de plantas e causa manchas amarelas e anéis nas folhas e frutos. A análise identificou dois genes cruciais que ativam o processo de interferência por RNA, que bloqueia a produção de proteínas virais nas plantas.

Esses genes são funcionais apenas nas primeiras fases do desenvolvimento das sementes. Eles produzem enzimas essenciais chamadas dicer-like 2 e dicer-like 4, que geram pequenos fragmentos de RNA, conhecidos como siRNA. Esses fragmentos são responsáveis por inibir a produção de proteínas virais, impedindo a infecção.

Quando os cientistas modificaram plantas para que não produzissem essas enzimas, o resultado foi uma infecção viral mais grave e um aumento de dez vezes na transmissão do vírus para as sementes. Até 40% das novas mudas ficaram infectadas, demonstrando o impacto direto da interferência por RNA na defesa imunológica das plantas.

O estudo também investigou por que, mesmo em plantas com forte defesa imunológica, uma pequena porcentagem de sementes ainda é infectada. Eles descobriram que alguns vírus produzem proteínas que bloqueiam o caminho de interferência por RNA. O próximo passo da pesquisa será tentar reforçar esse caminho imunológico, visando reduzir ainda mais as taxas de transmissão viral.

Essa descoberta tem implicações amplas, já que a interferência por RNA é um mecanismo conservado em diversos organismos, incluindo invertebrados, fungos e mamíferos. Além de beneficiar a agricultura, os cientistas esperam que a pesquisa ajude a prevenir a transmissão de vírus humanos, como o Zika, que causa graves defeitos congênitos quando transmitido de mãe para filho.

A descoberta abre caminho para o desenvolvimento de novas estratégias para proteger cultivos e controlar a disseminação de doenças virais, tanto em plantas quanto em animais.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1016/j.chom.2024.08.009