Expressão de gene é manipulada por parasita

Há milhares de anos, o homem vem se deparando com várias espécies de pragas causadoras de diferentes tipos de patologias, que afetam as lavouras provocando enormes prejuízos. O dano à agricultura é causado geralmente pelos vírus, bactérias, fungos e nematóides. Assim, estes organismos, que causam enormes perdas à lavoura, são sempre objeto de estudo, na busca por métodos mais eficientes de controle a pragas.

No intuito de desenvolverem plantas resistentes a nematóides, pesquisadores de instituições belgas, tais como da Universidade de Ghent e do Instituto Flemisch de Biotecnologia (VIB), publicaram um artigo na PLoS Pathogens, que mostrou como esses vermes manipulam o transporte do hormônio auxina, fazendo com que a planta produza alimento para eles. A auxina é o hormônio vegetal responsável pelo crescimento celular das plantas e estimula o desenvolvimento das gemas apicais. Como conseqüência, ocorre a inibição das gemas laterais, estimulando o desenvolvimento dos frutos e acelerando a floração. Esse hormônio é produzido pelas células meristemáticas (tipo de tecido vegetal) do caule e da raíz. 

Os nematóides que parasitam plantas (fitoparasitas) agem de forma nociva sobre o sistema radicular, prejudicando a absorção e o transporte de nutrientes, alterando assim a fisiologia da planta. Além disso, também podem predispor a planta a doenças e a estresses ambientais ou atuar como transmissores de outros patógenos.

A conquista dos ambientes terrestres pelos vegetais só foi possível a partir do desenvolvimento de um sistema eficiente de distribuição de água e de nutrientes. Esse sistema, conhecido como sistema vascular, é composto por dois tipos de tecidos, o xilema e o floema (vasos condutores de seiva). O floema é encarregado de transportar os nutrientes orgânicos (principalmente açúcares produzidos pela fotossíntese - seiva elaborada), e o xilema transporta água e alguns solventes (orgânicos e inorgânicos - seiva bruta).

Ao penetrar nas raízes das plantas, os parasitas injetam um conjunto de proteínas em uma das células do sistema vascular, provocando a sua fusão com as células vizinhas e dando início à produção do alimento que será utilizado pelo nematódeo. Essa célula em particular, que possui um tamanho anormal em relação às outras, é chamada de “região de alimentação do nematóide” (em inglês, specialized feeding sites ou NFS).

Os pesquisadores acreditam que, para formar esse local de alimentação (NFS), ocorre uma manipulação das funções moleculares e fisiológicas da planta. Isto ficou evidente devido ao fato de ter havido um acúmulo de moléculas de auxina responsáveis pelo início e pelo desenvolvimento dos NFS.

Para saber o papel que as proteínas PIN exercem na distribuição da auxina no interior da planta durante a formação do NFS, os pesquisadores analisaram a expressão de diferentes proteínas PIN geneticamente modificadas. Os resultados demonstraram que os nematódeos possuem uma complexa relação com a expressão das proteínas PIN responsáveis pela regulação da distribuição da auxina.

A biologia dos nematóides

A classificação dos nematóides pode ser feita de acordo com o seu hábito alimentar, podendo ser ectoparasitas e endoparasitas, que geralmente se alimentam de células próximas da superfície da planta, muitas vezes inserindo parte de seu corpo (porção anterior) dentro dos tecidos vegetais, dos quais retira seu alimento. Os endoparasitas penetram nas plantas, passam pelo processo de maturação, põem ovos e se alimentam dos tecidos do vegetal. Ambos podem ser classificados como sedentários e migratórios.