Que bactéria pode ser transmitida entre espécies e constituir uma verdadeira ameaça à sobrevivência das plantas?
Que bioquímico bacteriano potente constitui uma ameaça real à sobrevivência das plantas com e sem flor?
Investigadores do Centro John Innes revelam provas de investigação que evidenciam a capacidade de uma determinada bactéria para infetar plantas e propagar doenças em grande escala e entre espécies.
Siringomicina
A siringomicina é uma toxina produzida pela bactéria Pseudomonas syringae (P. syringae) que infeta as plantas. Afeta as membranas celulares através da formação de canais iónicos que alteram o equilíbrio de iões essenciais como o cálcio e o potássio. Este mecanismo resulta em sintomas de degradação ou amarelecimento do tecido vegetal, o que ajuda a bactéria a proliferar e a ultrapassar as espécies microbianas.
A forma cíclica invulgar da toxina inclui uma cauda lipídica (composta por compostos biológicos gordos), que lhe permite ligar-se às membranas e danificá-las. É um fungicida conhecido por ser nocivo para certas células de mamíferos.
Os colegas de investigação do Dr. Phil Carella examinaram a forma como a siringomicina afetava as plantas com flor (também conhecidas como angiospérmicas) e as plantas sem flor. A siringomicina induziu uma destruição considerável dos tecidos e desencadeou a expressão de genes associados ao stress em plantas não floridas, incluindo hepáticas e fetos. Verificou-se que estes impactos eram mais proeminentes nas plantas não floridas do que nas espécies floridas.
Compreender as interações planta-patógeno
Este estudo demonstrou a capacidade do complexo de espécies P. syringae para infetar plantas numa variedade de linhagens evolutivas, incluindo hepáticas, fetos e angiospérmicas. Apesar de divergir de um antepassado comum há mais de 500 milhões de anos, P. syringae tira partido de características preservadas observadas em todo o mundo vegetal.
A suscetibilidade das plantas é determinada principalmente pelas lacunas intercelulares nos tecidos fotossintéticos- os que contêm cloroplastos, estruturas especializadas que convertem a luz solar e o dióxido de carbono em oxigénio e glicose (uma reserva de energia metabólica crucial). As lacunas intercelulares servem de local de reprodução para as bactérias. Os resultados experimentais mostram que os mutantes de Marchantia polymorpha sem lacunas intercelulares são mais resistentes à P. syringae e a outras doenças, o que implica que estas estruturas desempenham um papel importante na colonização dos agentes patogénicos.
O estudo concluiu que a sensibilidade a P. syringae varia consoante a morfologia da planta (talo, fronde e folha), o historial de vida (terrestre ou parcialmente aquático) e a primazia das fases do ciclo de vida (gametófito ou esporófito). Isto demonstra a adaptabilidade do agente patogénico e mostra que as suas estratégias de virulência visam funções essenciais e conservadas das plantas.
A investigação futura sobre a forma como as características específicas das linhagens influenciam a suscetibilidade poderá ajudar a comunidade científica a compreender melhor as interações planta-agente patogénico, especialmente em plantas com uma grande diversidade filogenética e ecológica.
Referência da notícia
A necrotizing toxin enables Pseudomonas syringae infection across evolutionarily divergent plants. December 2024, Cell Host & Microbe. Grenz, K.; Chia, KS.; Turley, EK.; Tyszka, AS.; Atkinson, RE, et al.