Estudo revela como nematoide parasita raízes de plantas diversas

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Davis (UC Davis) lideraram um estudo que decifrou com precisão inédita o genoma do nematoide-das-galhas-do-norte (Meloidogyne hapla). A equipe descobriu como a estrutura genética desse organismo permite que ele infecte uma ampla variedade de plantas.

A pesquisa resultou na montagem mais completa já feita do genoma de um nematoide fitoparasita. O estudo utilizou tecnologias de sequenciamento avançadas como PacBio HiFi, Nanopore, Illumina e Hi-C. A análise revelou 16 cromossomos com características incomuns. No lugar dos telômeros típicos, os cientistas identificaram repetições de 16 nucleotídeos nos extremos dos cromossomos, sugerindo um mecanismo alternativo para proteção do material genético.

Recombinação genética

Os pesquisadores também identificaram regiões com altíssima taxa de recombinação genética. Essas zonas coincidem com genes que codificam proteínas secretadas, conhecidas como efetores. Esses genes ajudam o nematoide a manipular as defesas da planta hospedeira. A concentração dessas proteínas em regiões de recombinação intensa sugere que o parasita explora esse mecanismo para diversificar suas estratégias infecciosas e adaptar-se a diferentes plantas.

A estrutura do genoma de M. hapla mostrou variações entre diferentes linhagens do nematoide. Os cientistas observaram fusões e quebras cromossômicas que influenciam o comportamento reprodutivo e a capacidade de infecção. Essas diferenças podem explicar por que certas variantes da espécie atacam cultivos específicos, enquanto outras afetam uma gama maior de plantas.

Plasticidade do genoma

A pesquisa também mostrou que os genes efetores estão ausentes de regiões com baixa recombinação, onde se concentram genes conservados. Isso reforça a ideia de que a plasticidade do genoma é crucial para o sucesso do parasitismo. Segundo os autores, o mapeamento genético pode ajudar no desenvolvimento de plantas mais resistentes e no controle mais eficaz dos nematoides.

A professora Valerie Williamson, coautora do estudo, afirmou que o avanço da biotecnologia foi essencial para superar desafios antigos, como o tamanho reduzido do nematoide e a complexidade de seu DNA. O novo mapa genético servirá como base para estudar outras espécies de nematoides-das-galhas e identificar genes essenciais para o parasitismo.

Outras informações em doi.org/10.1371/journal.ppat.1013706