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Proteína recém-descoberta em fungo ignora as defesas das plantas
Os fungos S. sclerotiorum fazem com que as plantas apodreçam e morram secretando substâncias químicas chamadas poligalacturonases (PG), que destroem as paredes celulares da planta.
Por Departamento de Agricultura dos Estados Unidos - 25/04/2022


Uma proteína recém-descoberta ajuda o fungo que causa a podridão do caule do mofo branco em girassóis e mais de 600 outras espécies de plantas a contornar as defesas das plantas. Crédito: ARS-USDA

Uma proteína que permite que o fungo que causa a podridão do caule do mofo branco em mais de 600 espécies de plantas supere as defesas das plantas foi identificada por uma equipe de cientistas do Serviço de Pesquisa Agrícola do Departamento de Agricultura dos EUA e da Universidade Estadual de Washington.

O conhecimento dessa proteína, chamada SsPINE1, pode ajudar os pesquisadores a desenvolver um novo e mais preciso sistema de medidas de controle para o fungo Sclerotinia sclerotiorum , que ataca batatas, soja, girassol, ervilha, lentilha, canola e muitas outras culturas de folhas largas. Os danos podem chegar a bilhões de dólares em um ano de surtos graves.

Os fungos S. sclerotiorum fazem com que as plantas apodreçam e morram secretando substâncias químicas chamadas poligalacturonases (PG), que destroem as paredes celulares da planta. As plantas evoluíram para se proteger produzindo uma proteína que interrompe ou inibe o PG do fungo, denominado PGIP, que foi descoberto em 1971. Desde então, os cientistas sabem que alguns patógenos fúngicos têm uma maneira de superar o PGIP das plantas. Mas não conseguiram identificá-lo.

"O que você tem é essencialmente uma corrida armamentista contínua entre patógenos fúngicos e seus hospedeiros vegetais, uma intensa batalha de ataque, contra-ataque e contra-ataque em que cada um está constantemente desenvolvendo e mudando suas táticas químicas para contornar ou superar as defesas do outro, ", disse o patologista vegetal Weidong Chen, da ARS Grain Legume Genetics Physiology Research Unit em Pullman, Washington, e líder do estudo publicado recentemente na Nature Communications .

A chave para identificar SsPINE1 estava olhando para fora das células do fungo, de acordo com Chen.

"Encontramos olhando para os materiais excretados pelo fungo", disse ele. "E lá estava. Quando encontramos esta proteína, SsPINE1, que interagiu com PGIP, fez sentido."

Então, para provar que a proteína SsPINE1 era o que permitia à Sclerotinia contornar o PGIP das plantas, Chen e seus colegas excluíram a proteína do fungo no laboratório, o que reduziu drasticamente seu impacto.

“Fiquei arrepiado quando encontramos essa proteína ”, disse Kiwamu Tanaka, professor associado do Departamento de Patologia Vegetal da Universidade Estadual de Washington e coautor do artigo. "Ele respondeu a todas essas perguntas que os cientistas tiveram nos últimos 50 anos: por que esses fungos sempre superam as defesas das plantas ? Por que eles têm uma gama tão ampla de hospedeiros e por que são tão bem-sucedidos?"

A descoberta do SsPINE1 abriu novos caminhos para investigar o controle de patógenos da podridão do caule do mofo branco, incluindo uma reprodução possivelmente ainda mais eficaz e mais direcionada para tornar as plantas naturalmente resistentes às doenças da esclerotinia. E a equipe mostrou que outros patógenos fúngicos relacionados usam essa contra-estratégia, o que só serve para tornar essa descoberta ainda mais importante.

Esta pesquisa faz parte da National Sclerotinia Initiative, um esforço multiorganizacional que a ARS criou para contra-atacar o S. sclerotiorum porque o fungo causa muitos danos em todo o mundo.

A equipe de pesquisa também incluiu cientistas do USDA-ARS, WSU, Northwestern A&F University em Shaanxi, China, Wuhan Polytechnic University em Wuhan, China e Huazhong Agricultural University em Wuhan.

 

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