Os insetos podem reprogramar o crescimento das plantas, transformando partes comuns das plantas em abrigos com padraµes complexos que são refaºgios seguros para alimentação e reprodução.

Essas estruturas, chamadas de galhas, fascinam os bia³logos háséculos. Eles são criados por uma variedade de insetos, incluindo algumas espanãcies de pulgaµes, a¡caros e vespas. E eles assumem inaºmeras formas, cada qual especa­fica em formato e tamanho para a espanãcie de inseto que os criou - de protubera¢ncias em forma de cone a pontas longas e finas. Alguns atése parecem com flores.

Os insetos criam galhas ao manipular o desenvolvimento das plantas, mas descobrir exatamente como eles realizam essa faznha "parece um dos grandes problemas não resolvidos da biologia", diz David Stern, lider de grupo no Campus de Pesquisa Janelia do Howard Hughes Medical Institute. "Como um organismo de um reino assume o controle do genoma de um organismo em outro reino para reorganizar completamente seu desenvolvimento, para produzir um lar para si mesmo?"

Agora, Stern e seus colegas identificaram os primeiros exemplos de genes de insetos que orientam diretamente o desenvolvimento da galha. Esses genes são ativados nas gla¢ndulas salivares dos pulgaµes e parecem direcionar a formação de galhas quando os insetos cuspem sua saliva nas plantas. Um gene que a equipe identificou determina se essas galhas sera£o vermelhas ou verdes, relataram os pesquisadores em um artigo publicado em 2 de mara§o na Current Biology .

"Acho que eles descobriram um territa³rio essencialmente novo", disse Patrick Abbot, ecologista molecular da Universidade Vanderbilt que não estava envolvido no trabalho. Ha¡ uma grande probabilidade de que genes semelhantes sejam encontrados em outros insetos, diz ele. "Isso me faz querer correr para o laboratório e comea§ar a examinar meus dados."

Descobrir como estudar a formação de galhas tem sido um desafio de longa data, diz Stern - algo que o interessa desde que ele era um estudante de graduação fazendo trabalho de campo na Mala¡sia. Os insetos galhadores não são organismos modelo de laboratório como as moscas-das-frutas, e não se sabe muito sobre sua genanãtica.

Ha¡ alguns anos, enquanto vagava pela floresta do campus a  beira do rio de Janelia, Stern fez uma observação conveniente. Os pulgaµes Hormaphis cornu criam galhas em hamamanãlis, pequenas a¡rvores floridas abundantes no campus. Mesmo em uma única folha, notou Stern, alguns pulgaµes Hormaphis estavam produzindo galhas verdes, enquanto outros, vermelhas. Ele criou um experimento natural - uma chance de comparar dois tipos de galhas visivelmente distintos e descobrir o que égeneticamente diferente entre os pulgaµes que os formam.

Quando Stern e sua equipe sequenciaram os genomas dos pulgaµes que produziram galhas verdes e daqueles que produziram galhas vermelhas, eles identificaram um gene que variava entre os dois genomas. Pulgaµes com uma versão de um gene que eles chamaram de "determinante da cor das galhas" produziam galhas verdes; pulgaµes com uma versão diferente tornaram-se vermelhos. A descoberta despertou sua curiosidade, pois o gene não se parecia com nenhum gene identificado anteriormente.

Para mergulhar mais fundo, eles coletaram pulgaµes tanto das hamamanãlis quanto das banãtulas do rio. (Os pulgaµes Hormaphis cornu vivem nas banãtulas do rio no vera£o, mas não fazem galhas la¡.) De volta ao laboratório, os pesquisadores dissecaram cuidadosamente as minaºsculas gla¢ndulas salivares dos insetos. Nessas gla¢ndulas, a equipe buscou genes que eram ativados apenas nos pulgaµes que causavam galhas. Os pesquisadores descobriram que o gene determinante da cor da galha era semelhante a centenas de outros genes, todos ativados especificamente nos pulgaµes formadores de galhas. A equipe de Stern apelidou esse grupo de genes da bicicleta.

Os pulgaµes galhadores das hamamanãlis ativam esses genes para produzir protea­nas BICICLETAS. Os insetos podem cuspir essas protea­nas nas células da planta para reprogramar o tecido da folha para formar uma ba­lis em vez de partes normais da planta, diz Aishwarya Korgaonkar, uma pesquisadora do laboratório Stern que ajudou a liderar o projeto.

A equipe agora estãotrabalhando para identificar as moléculas da planta visadas pelas protea­nas BICYCLE dos pulgaµes, diz Korgaonkar. Isso poderia ajuda¡-los a entender como as protea­nas BICICLETAS incitam as plantas a formar galhas.

"Depois de anos se perguntando o que estãoacontecendo, émuito gratificante ter algo para mostrar", diz Stern.