Pesquisadores desvendaram um mecanismo genético fundamental por trás da maneira como patógenos infectam plantações, levando a novas estratégias para o cultivo de variedades de culturas resistentes contra outros patógenos portadores do mesmo mecanismo genético.

Liderada por pesquisadores do Centro de Gestão de Cultivos e Doenças (CCDM), um centro nacional coapoiado pelo GRDC e pela Curtin University, juntamente com colaboradores do Curtin Health Innovation Research Institute, CSIRO, Universidade de Nottingham (Reino Unido) e INRAe (França), a equipe identificou e validou a função de uma sequência específica de DNA ligada a genes que causam danos no trigo.

Ao estudar o mecanismo genético em Parastagonospora nodorum, o fungo que causa a mancha de septoria nodorum (SNB) do trigo, a equipe de pesquisa conseguiu confirmar que um fator de transcrição chamado Pf2 se liga a uma sequência de consenso de DNA específica. Ao fazer isso, o Pf2 ativa genes adjacentes para produzir efetores necrotróficos — moléculas responsáveis por induzir danos no trigo.

O ex-aluno de doutorado do CCDM, Dr. Evan John, e o professor associado Kar-Chun Tan, juntamente com sua equipe de pesquisa, esperam transferir esse conhecimento para outras doenças para melhorar a identificação de efetores necrotróficos e outros genes associados à virulência. Essas descobertas foram publicadas no periódico PLOS Pathogens .

"Esta descoberta da sequência de consenso de DNA é muito importante para a pesquisa de melhoramento genético para resistência a doenças , pois significa que agora sabemos como os efetores do patógeno são ativados para atacar uma planta", disse o Dr. John.

O professor associado Tan disse que há muitos anos os pesquisadores buscam efetores em genomas de patógenos, mas reduzi-los a uma pequena lista de candidatos pode ser difícil.

"Agora, conhecendo o código genético da sequência de DNA alvo do Pf2, podemos restringir potenciais genes efetores que estão associados à sequência de consenso de DNA específica e priorizar esses genes para descoberta de efetores", disse o professor associado Tan.

"Encontrar efetores é uma grande vitória, porque significa que podemos encontrar o gene suscetível correspondente na cultura e ajudar os melhoristas usando a seleção assistida por efetores nas culturas, fornecendo aos produtores variedades com maior resistência a doenças."

O diretor do CCDM, Professor Mark Gibberd, disse que estava orgulhoso do quão longe esta equipe de pesquisa do CCDM chegou para alcançar um resultado científico tão importante que levará a melhores variedades para os produtores.

"Essa descoberta levou oito anos para ser feita. Alguns anos atrás, a equipe descobriu o fator de transcrição e sabia que ele regulava os efetores, mas não tinha certeza de como ele os regulava", disse o professor Gibberd.

"Ao persistir em meio a inúmeros desafios, eles chegaram ao fundo do mistério científico e chegaram a uma conclusão que ajudará a melhorar a resistência a doenças não apenas no trigo, mas potencialmente também contra doenças da canola.

"Esta pesquisa é um exemplo da capacidade do CCDM de trabalhar de forma profunda e colaborativa em pesquisas inovadoras para garantir que a agricultura australiana seja líder global em pesquisa e inovação quando se trata de produção de grãos."