Pesquisadores descobrem uma nova química para proteger nossas plantações de doenças fúngicas
Essas doenças desafiam o trigo e o arroz temperados, respectivamente, e comprometem a segurança de nossas duas culturas cala³ricas mais importantes.
Os fungos patogênicos representam uma enorme e crescente ameaça a segurança alimentar global.
Atualmente, protegemos nossas plantações contra doenças fúngicas pulverizando-as com produtos químicos antifúngicos, também conhecidos como fungicidas.
No entanto, a crescente ameaça de resistência microbiana contra essas químicas requer o desenvolvimento contanuo de novos fungicidas.
Um consãorcio de pesquisadores da Universidade de Exeter, liderado pelo professor Gero Steinberg, combinou seus conhecimentos para se juntar a luta contra os fungos patogênicos das plantas .
Em uma publicação recente, na prestigiosa revista cientafica Nature Communications , eles relatam a identificação de novos ca¡tions lipofalicos de cadeia monoalquil (MALCs) na proteção de culturas contra a mancha de Septoria tritici na doença causada pelo trigo e pelo arroz .
Zymoseptoria tritici, a causa de Septoria tritici no trigo, tratada com
C18-SMe2 + Crédito: University of Exeter
Essas doenças desafiam o trigo e o arroz temperados, respectivamente, e comprometem a segurança de nossas duas culturas cala³ricas mais importantes.
A jornada dos cientistas começou com a descoberta de que os MALCs inibem a atividade das mitoca´ndrias fúngicas.
As mitoca´ndrias são a "casa de força" celular, necessa¡ria para fornecer o "combustavel" para todos os processos essenciais no pata³geno.
Ao inibir uma via essencial nas mitoca´ndrias, os MALCs reduzem o suprimento de energia celular, o que acaba matando o pata³geno.
Enquanto Steinberg e colegas mostram que esse "modo de ação" écomum aos vários MALCs testados e eficazes contra fungos patogênicos de plantas, um MALC que eles sintetizaram e denominaram C 18- SMe 2 + mostrou modos de ação adicionais inesperados.
Primeiro, o C18-SMe2 + gera moléculas agressivas dentro das mitoca´ndrias, que tem como alvo proteanas fúngicas essenciais a vida e, por sua vez, iniciam um programa de "autodestruição", que acaba resultando em "suicadio celular" do fungo.
Em segundo lugar, quando aplicado a s plantas cultivadas, o C 18- SMe 2 + "alerta" o sistema de defesa de plantas, que prepara a colheita para ataques subsequentes, aumentando assim o arsenal da planta contra o invasor.
Mais importante ainda, os pesquisadores de Exeter demonstram que o C 18- SMe 2 + não apresenta toxicidade para as plantas e émenos ta³xico para os organismos aqua¡ticos e células humanas do que os fungicidas existentes atualmente em uso no campo.
O professor Steinberg disse: "a‰ a abordagem combinada dos cientistas da Exeter, fornecendo habilidades em biologia de células fúngicas (eu, Dr. Martin Schuster), patologia de plantas fúngicas (professora Sarah J. Gurr), biologia de células humanas (professor Michael Schrader) e materiais sintanãticos. química (Dr. Mark Wood) que nos permitiu desenvolver e caracterizar essa potente química.
"A Universidade registrou uma patente (GB 1904744.8), em reconhecimento ao potencial desta nova química em nossa luta perpanãtua contra fungos.
"Agora, procuramos parceiros / investidores para levar esse desenvolvimento ao campo e provar sua utilidade em 'condições agracolas reais'. Nosso objetivo a longo prazo épromover maior segurança alimentar, principalmente nospaíses em desenvolvimento".
O professor Steinberg acrescentou: "Eu sempre quis aplicar minha pesquisa fora da torre de marfim da academia e combinar os aspectos fundamentais do meu trabalho com uma aplicação útil.
"A abordagem visiona¡ria do Conselho de Pesquisa em Ciências Biola³gicas (BBSRC) me proporcionou esta oportunidade, pela qual sou muito grata. Na minha opinia£o, este projeto éum forte exemplo de pesquisa translacional que beneficia o paºblico".
A professora Sarah Gurr disse: "Este éum estudo tão oportuno e importante. Estamos cada vez mais conscientes da carga crescente de doenças de plantas causada por fungos e de nossa necessidade de proteger melhor nossas culturas de calorias e commodities.
"O desafio não éapenas descobrir e descrever o modo de ação de novos antifúngicos, mas também garantir que produtos químicos potentes contra fungos não prejudiquem as plantas , a vida selvagem ou a saúde humana .
"Este novo antifaºngico anã, portanto, uma descoberta empolgante e sua utilidade pode se estender para além das culturas, nos domanios das doenças fúngicas em humanos e, de fato, para várias aplicações nas indaºstrias de tintas e conservantes. Isso merece investimento!"
O artigo, publicado no Journal Nature Communications , tem o tatulo: "Um ca¡tion lipofalico protege as culturas contra patógenos faºngicos por vários modos de ação", de autoria de G. Steinberg, M. Schuster, SJ Gurr, T. Schrader, M. Schrader, M. Wood, A. Early e S. Kilaru.Â