Comunicação molecular entre plantas e fungos é decifrada por pesquisadores

Pesquisadores da Universidade de Toronto desvendaram a comunicação entre plantas e fungos em um novo estudo. Utilizando levedura de pão, os cientistas descobriram como o hormônio vegetal estrigolactona (SL) ativa genes e proteínas fúngicas associadas ao metabolismo de fosfato, elemento-chave para o crescimento. A descoberta pode levar a novas estratégias para cultivar plantas mais resistentes e combater fungos patogênicos.

O estudo mostra que as raízes das plantas comunicam-se com fungos no solo por meio de uma "linguagem" molecular silenciosa, direcionando a estrutura dos fungos. Quando liberam SLs, as plantas sinalizam para que os fungos se fixem em suas raízes. Em troca do carbono fornecido pela planta, os fungos oferecem fosfatos, componente essencial dos fertilizantes e fundamental para o crescimento vegetal.

Os pesquisadores investigaram como e por que os fungos respondem a esse hormônio. Cerca de 80% das plantas dependem dessa relação simbótica para obter nutrientes. Melhorar essa interação com fungos benéficos pode resultar em culturas mais resistentes, redução do uso de fertilizantes e minimizar o escoamento de fosfato para os corpos d'água.

O estudo utilizou levedura de pão, fungo domesticado e de fácil manipulação em laboratório, para simular a resposta à SL. A partir da aplicação do hormônio na levedura, os cientistas observaram a ativação de genes ligados ao metabolismo do fosfato, especialmente os genes "PHO". Eles descobriram que as SLs atuam através da proteína Pho84, localizada na superfície da levedura, que monitora os níveis de fosfato e desencadeia uma cascata de respostas dentro do sistema fúngico.

Essa comunicação entre plantas e fungos também foi observada em fungos selvagens, como em Fusarium graminearum, causador de doenças no trigo; e em Serendipita indica, que se relaciona beneficamente com as plantas. Entender esses mecanismos pode ajudar a bloquear a ação de fungos patogênicos e ampliar a presença de fungos benéficos nas lavouras.

O método desenvolvido pelos pesquisadores permite identificar de forma sistemática as moléculas vegetais que comunicam com os fungos. Esse processo pode ser usado para fortalecer as interações com fungos benéficos, o que é promissor para o avanço da agricultura, além de ajudar a mitigar problemas como a insegurança alimentar e a poluição por fertilizantes.

Shelley Lumba, professora assistente de biologia celular e sistemas da Universidade de Toronto e autora principal do estudo, destacou que compreender essa comunicação entre plantas e fungos pode melhorar a saúde dos ecossistemas do solo. Segundo ela, isso resultará em lavouras mais saudáveis e uma abordagem mais eficaz para a biodiversidade. "É sobre ter um solo saudável para um planeta saudável", concluiu.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1016/j.molcel.2024.09.004