Quando se trata de parasitas, essas plantas são matéria de pesadelos.

Chamados de Rafflesiaceae, eles não tem raa­zes, caules ou folhas próprias. Durante a maior parte de sua vida, eles são invisa­veis, vivendo apenas como um pequeno colar de células dentro das trepadeiras lenhosas de seu hospedeiro. Então, sem aviso - como a criatura no filme “Alien” - eles explodiram e desabrocharam algumas das maiores flores do mundo. Seu cheiro pungente de carne ou fruta podre atrai as moscas carniceiras que ajudam a polinizar essas plantas, permitindo-lhes semear e se espalhar para outro hospedeiro desavisado, reiniciando todo o ciclo.

Rafflesiaceae representa a forma mais extrema de parasitismo, conhecido como endoparasitismo, no qual o organismo écompletamente dependente de seu hospedeiro para todos os nutrientes. Para aqueles que estudam essas plantas, éuma das muitas coisas que as tornam tão nota¡veis.

“Estas são facilmente as mais carisma¡ticas e estranhas de todas as plantas com flores”, disse Charles Davis , professor de biologia organa­smica e evolutiva da Faculdade de Artes e Ciências e curador de plantas vasculares na Harvard University Herbaria. "Eles são tão bizarros."

Eles também são um mistério genanãtico.

Como as plantas não tem um corpo tradicional, passam a maior parte de suas vidas dentro de seus hospedeiros e não tem o maquina¡rio para fotossintetizar (o que mantanãm a maioria das plantas vivas), muito de sua história evolutiva e gena´mica édesconhecida. Na verdade, os genomas dos endoparasitas são essencialmente um buraco negro. Mas, graças aos recentes avanços na tecnologia de análise genanãtica, os cientistas estãofinalmente comea§ando a entender muitas dessas dina¢micas essenciais.

Em 22 de janeiro na Current Biology, uma equipe de pesquisadores liderados por Harvard apresentou o genoma mais completo já montado de uma das principais linhagens de Rafflesiaceae, Sapria himalayana. A espanãcie éencontrada no sudeste da asia e sua flor manchada de vermelho e branco tem o tamanho de um prato. (Sua prima mais famosa, Rafflesia arnoldii , produz flores de quase um metro de dia¢metro, a maior do mundo.)

A análise genanãtica revelou um grau surpreendente de perda de genes e quantidades surpreendentes de roubo de genes de seus hospedeiros antigos e modernos. Essas descobertas trazem perspectivas únicas sobre o número e tipo de genes necessa¡rios para ser um endoparasita, além de oferecer novos insights sobre atéque ponto os genomas das plantas com flores podem ser alterados e ainda permanecer funcionais.

O que impressionou o grupo imediatamente foi o grau impressionante de perda de genes que Sapria experimentou quando abandonaram seus corpos e se adaptaram para se tornarem endoparasitas. Quase metade de todos os genes encontrados na maioria das plantas com flores estãoausentes no genoma da Sapria . Essa extensão da perda de genes émais de quatro vezes o grau de perda de outros parasitas de plantas. Muitos dos genes perdidos incluem o que são considerados os principais genes responsa¡veis ​​pela fotossa­ntese, que converte luz em energia.

“De muitas maneiras, éum milagre que essas plantas existam hoje, muito menos que parea§am ter persistido por dezenas de milhões de anos”, disse Davis, que liderou o projeto. “Eles realmente descartaram muitas coisas que identificamos como uma planta ta­pica, mas estãoprofundamente enraizados na a¡rvore vegetal da vida.”

Ao mesmo tempo, os dados demonstraram uma convergaªncia evolutiva subjacente para se tornar um parasita porque Sapria e as plantas parasitas com as quais os pesquisadores as compararam perderam muitos dos mesmos tipos de genes, apesar de evolua­rem separadamente.

“Conclua­mos que existe um roteiro gena´mico ou genanãtico comum para a evolução dos parasitas de plantas”, disse Cai Liming, Ph.D. '20, um pesquisador da Universidade da Califa³rnia, em Riverside, que ajudou a conduzir o estudo como um estudante de graduação no Davis Lab enquanto estava na Harvard Graduate School of Arts and Sciences.

Os cientistas também identificaram dezenas de genes que entraram no genoma da Sapria por meio de um processo chamado transferaªncia horizontal (ou lateral) de genes, em vez da transmissão tradicional de pais para filhos. Basicamente, significa que Sapria roubou esse DNA de seu hospedeiro em vez de herda¡-lo de seu pai.

Os pesquisadores reconstrua­ram as transferaªncias laterais de genes que detectaram para reunir uma história oculta de antigos hospedeiros que remonta a milhões de anos.