Mecanismo de tolerância natural a herbicidas descoberto em briófita

Cientistas do Instituto Gregor Mendel e da Universidade de Oxford desvendaram um mecanismo natural de tolerância ao glifosato em Marchantia polymorpha, planta pertencente ao grupo das briófitas.

A descoberta destaca o papel da enzima MurA, que catalisa uma reação essencial na síntese de aminoácidos aromáticos, permitindo que a planta resista ao herbicida. O mecanismo, raro entre plantas, pode revolucionar o desenvolvimento de culturas agrícolas mais resistentes e de novas estratégias de manejo sustentável de ervas daninhas.

Glifosato é o herbicida mais utilizado no mundo, essencial para o controle de ervas daninhas em práticas agrícolas. Sua ação inibe a enzima EPSPS, que participa da síntese de aminoácidos essenciais. Quando aplicado em plantas sensíveis, o glifosato resulta em morte celular ao bloquear essa via biossintética. Contudo, até o presente estudo, não se compreendia plenamente por que algumas espécies vegetais apresentavam resistência ao herbicida, especialmente briófitas.

A enzima MurA

Diferentemente de angiospermas, muitas briófitas, como M. polymorpha, possuem a enzima MurA, que age de forma alternativa para produzir o composto EPSP, crucial na mesma via de síntese de aminoácidos onde atua a EPSPS.

Em testes, plantas mutantes de M. polymorpha com deficiência em MurA mostraram-se mais sensíveis ao glifosato, enquanto plantas com expressão elevada da enzima aumentaram sua tolerância. Essa reação alternativa, catalisada por MurA, representa um recurso evolutivo de resistência.

A compreensão do papel de MurA e de sua capacidade de reduzir os efeitos do glifosato traz novos caminhos para o melhoramento de culturas agrícolas.

A expressão de MurA em espécies de plantas cultivadas poderia viabilizar o desenvolvimento de variedades que, sem comprometer a produtividade, resistam ao herbicida.

Além disso, a biotecnologia baseada nesta enzima pode ajudar a criar alternativas sustentáveis para o manejo de ervas daninhas, reduzindo a necessidade de aplicação de herbicidas em grandes volumes.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1073/pnas.2412997121