As plantas do mundo, ima³veis e enraizadas em solo que contanãm microorganismos potencialmente letais, enfrentam uma ameaça constante de patógenos invasores. Nos últimos anos, no entanto, os cientistas descobriram que as espanãcies de plantas empregam estratanãgias imunola³gicas sofisticadas que diferem - mas também compartilham semelhanças - das maneiras como os humanos combatem as infecções.

Em um estudo publicado em 26 de maio na revista Nature, os cientistas de Yale descrevem uma chave molecular "liga-desliga" que permite a s plantas mobilizar imunidade em face de patógenos microbianos. As descobertas não tem apenas implicações diretas para o manejo da cultura e possivelmente para proteger as plantas dos efeitos dasmudanças climáticas, mas também para uma melhor compreensão do sistema imunológico humano.

" As plantas estãomais relacionadas a nós, em certos aspectos, do que normalmente pensamos", disse o autor saªnior  John MacMicking , um investigador do Howard Hughes Medical Institute, membro do Instituto de Biologia de Sistemas de Yale em West Campus e professor associado de patogaªnese microbiana e imunobiologia na Yale School of Medicine. “Por exemplo, eles tem muitas fama­lias de genes imunes inatos semelhantes aos nossos e, historicamente, as plantas tem sido usadas para estabelecer princa­pios fundamentais de defesa do hospedeiro e tolera¢ncia a doena§as.”

Ao contra¡rio dos humanos, as plantas não possuem um sistema imunológico adaptativo que “lembra” patógenos específicos e, em seguida, organiza uma defesa personalizada. No estudo, MacMicking e seus colegas exploraram os sofisticados programas de defesa auta´noma de células que as plantas empregam contra patógenos. Acontece que o que lhes falta em anticorpos adaptados, eles compensam expandindo enormemente seu repertório de respostas imunes inatas, que montam uma defesa mais generalizada contra todas as infecções.

Por exemplo, uma dessas estratanãgias envolve protea­nas imunes inatas que se transformam em um estado "semelhante a gel" para desencadear respostas imunola³gicas. Esse processo - chamado de separação de fase la­quido-la­quido - permite que as atividades biológicas sejam concentradas em compartimentos sem membrana dentro das células. A equipe de Yale descobriu que as protea­nas do sistema imunológico vegetal, conhecidas como GTPases semelhantes a s da protea­na de ligação ao guanilato (GBPL), criam compartimentos semelhantes aos la­quidos dentro do núcleo que cria uma concentração de protea­nas que impulsionam a atividade dos genes de defesa do hospedeiro durante a infecção. Este compartimento separado por fase também exclui protea­nas inibidoras para o exterior do núcleo como parte de um interruptor "liga-desliga" espacialmente separado.

A separação da fase la­quido-la­quido éuma nova fronteira na compreensão de como as células compartimentam suas atividades biológicas, disse MacMicking.

“ Todos os organismos, de bactanãrias unicelulares a plantas e humanos, defendem seu genoma de ameaa§as externas”, disse MacMicking. “A separação de fases pode ser um mecanismo evolutivo generalizado para organizar essas atividades de defesa como parte da resposta imune auta´noma da canãlula.”

Shuai Huang de Yale éo principal autor do estudo, que foi financiado principalmente pelo HHMI e NIH NIAID. Outros autores incluem Shiwei Zhu e Pradeep Kumar, também do Yale Systems Biology Institute.