Peptídeo fúngico transforma defesa em vulnerabilidade

Pesquisadores dos Estados Unidos e Alemanha descobriram que um gene presente em algumas variedades comerciais de cevada, responsável por ativar a defesa contra patógenos, pode, paradoxalmente, torná-las mais vulneráveis a Bipolaris sorokiniana.

O fungo necrotrófico B. sorokiniana provoca manchas escuras nas folhas da cevada levando à morte celular e queda significativa na produtividade.

Desde os anos 1990, uma variante altamente virulenta do fungo devastou campos na Dakota do Norte, a principal região produtora de cevada nos Estados Unidos. Embora algumas variedades fossem resistentes, a base genética da suscetibilidade permaneceu um mistério até agora.

O papel do gene Scs6

Equipe liderada por Shaobin Zhong, da Universidade Estadual da Dakota do Norte, identificou o gene Scs6, parte da família MLA de receptores imunológicos.

Esse gene, essencial na defesa contra patógenos biotróficos, mostrou-se vulnerável ao ser ativado por um peptídeo produzido por B. sorokiniana. Em vez de combater o patógeno, a ativação do Scs6 resulta na morte celular, facilitando a infecção.

A equipe utilizou mutagênese química para criar variações do gene em plantas de cevada. Eles descobriram que a presença do Scs6 conferia alta suscetibilidade ao fungo. Além disso, a inserção do gene em plantas anteriormente resistentes resultou em sua vulnerabilidade.

A estratégia do fungo

O peptídeo fúngico é parte de uma molécula não ribossômica que ativa o receptor Scs6, induzindo a morte celular. Este processo foi confirmado por experimentos tanto em cevada quanto em tabaco, onde a introdução do gene gerou respostas similares.

Estudos adicionais revelaram que o gene Scs6 está presente em cerca de 16% das variedades comerciais de cevada e em várias populações selvagens.

Implicações para o melhoramento genético

A descoberta reforça a necessidade de cautela no desenvolvimento de variedades resistentes a doenças.

"A evolução permitiu que alguns patógenos explorassem os receptores imunológicos das plantas, transformando armas de defesa em ferramentas para aumentar a suscetibilidade", destaca Florian Kümmel, coautor do estudo.

Para os engenheiros agrônomos, o desafio está em equilibrar a resistência a diferentes tipos de patógenos. A criação de receptores sintéticos, que sejam imunes à manipulação por necrotróficos, surge como possível solução.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1111/nph.20289