Micra³bio se esgueira pelo sistema de defesa do tomate, avana§a na batalha evoluciona¡ria
Como muitos micróbios com tempos de geraça£o curtos, ele pode evoluir na velocidade da luz para adquirir caracteristicas benanãficas, como a habilidade de iludir o sistema de defesa de seu hospedeiro.
Domanio paºblico
Quando pensamos na evolução, muitos de nosevocamos a linhagem do macaco ao homem, uma sanãrie demudanças incrementais que abrangem milhões de anos. Mas, em algumas espanãcies, a evolução acontece tão rapidamente que podemos assisti-la em tempo real.
Esse éo caso de Xanthomonas , o organismo que causa a doença mancha foliar bacteriana em tomate e pimenta plantas . Como muitos micróbios com tempos de geração curtos, ele pode evoluir na velocidade da luz para adquirir caracteristicas benanãficas, como a habilidade de iludir o sistema de defesa de seu hospedeiro.
Uma nova pesquisa da Universidade de Illinois mostra que uma espanãcie de Xanthomonas, X. euvesicatoria (Xe), evoluiu para evitar a detecção pelo sistema imunológico de tomateiros.
“a‰ parte da guerra evolutiva entre plantas e patógenos, onde a planta tem alguma característica de defesa e então alguma parte da população do pata³geno evolui para escapar dela. A planta precisa desenvolver ou adquirir uma nova característica de defesa, mas o processo émuito mais lento nas plantas em comparação com os micróbios. Este estudo éum grande exemplo da batalha em curso. Diz-nos que não podemos confiar totalmente nesta característica para combater a doença da mancha bacteriana causada pelo Xe ", afirma Sarah Hind, professora assistente do Departamento of Crop Sciences em Illinois e coautor de dois estudos recentes publicados em Molecular Plant-Microbe Interactions e Physiological and Molecular Plant Pathology .
O sistema de defesa do tomate controla a Xanthomonas e outras bactanãrias com receptores imunológicos que detectam quimicamente os flagelos, as longas estruturas da cauda em forma de chicote que permitem que as bactanãrias se movam ou "nadem" atravanãs do solo e tecidos vegetais. Hind e seus colegas usaram técnicas de modelagem laboratorial e gena´mica para mostrar que um dos receptores do tomate, FLS3, não funciona mais para detectar proteanas flagelinas em Xe.
Seu trabalho mostra que as proteanas da flagelina do Xe mudaram em apenas um aminoa¡cido, mas éo suficiente para escapar da detecção pelos receptores FLS3 do tomate.
A aluna de pós-graduação e coautora do estudo Maria Malvino disse: "Foi surpreendente ver que apenas uma mudança de aminoa¡cido fazia toda a diferença. Isso nos fez perguntar como a ligação entre a flagelina e o FLS3 poderia ser alterada de forma tão drama¡tica."
O fato de que o Xe pode passar furtivamente pelas defesas do tomate significa que os agricultores podem contar ainda menos com a resistência a doenças inerentes. Em vez disso, eles tera£o que combater a doença de outras maneiras, como pulverizando pesticidas a base de cobre.
Em alguns locais, incluindo a regia£o do meio-oeste e em Illinois especificamente, Xe não étão problema¡tico quanto duas outras espanãcies de Xanthomonas, X. perforans e X. gardneri (Xp e Xg). O tomate ainda pode resistir a essas espanãcies por enquanto, mas Hind estãopreocupado com Xe compartilhar sua estratanãgia de evasão.
“A X. euvesicatoria [Xe] foi a cepa predominante por muito tempo, mas nas últimas duas décadas ela se tornou menos proeminente e foi superada por outra espanãcie, a Xpâ€, diz ela. "Xp e Xe são realmente geneticamente pra³ximos, e foi demonstrado que eles podem compartilhar seu material genanãtico um com o outro. Portanto, não estaria fora de questãoque a estratanãgia de evasão de Xe pudesse chegar ao Xp e fornecer o mesma vantagem contra o tomate. "
Hind diz que a tendaªncia dessas bactanãrias de derrotar as defesas do hospedeiro por meio de uma evolução rápida torna difacil o cultivo para resistência a doenças no tomate.
"a‰ como acertar uma toupeira para os criadores. Leva muito tempo para liberar uma variedade resistente. Frequentemente, quando eles lana§am uma nova, a população do pata³geno muda", diz Hind. "E quando vocêadiciona a isso a dificuldade de manter todas as caracteristicas desejáveis ​​de um tomate, éuma situação difacil. Novamente, isso nos deixa contando com fungicidas e tratamentos de cobre para manter a produção de tomate lucrativa aqui em Illinois."