O papel a troca de genes com bactérias

Um estudo recente da Universidade Hebraica de Jerusalém revelou como plantas e bactérias trocam genes para melhorar a saúde e o desenvolvimento das plantas. A equipe descobriu 75 genes transferidos entre plantas pequenas e de rápido crescimento (Arabidopsis thaliana) e suas companheiras bacterianas, influenciando processos-chave como o metabolismo de carboidratos e a síntese hormonal. Esta descoberta aprofunda nossa compreensão da biologia vegetal e abre possibilidades para melhorar a resiliência e produtividade das culturas por meio de biotecnologias avançadas.

O estudo, liderado pelo Dr. Asaf Levy do Instituto de Ciências Ambientais da Universidade Hebraica, em colaboração com a Dra. Netta Vidavsky-Israel, revela uma transferência horizontal dinâmica de genes (HGT) entre reinos que pode revolucionar nossa compreensão da biologia vegetal e bacteriana e das práticas agrícolas. Por exemplo, um grupo de bactérias, Streptomyces, adquiriu um gene de plantas que lhes permite decompor a quitina, um composto predominante em insetos e fungos. Além disso, o estudo identificou 111 genes transferidos entre bactérias e eucariotos em geral (não necessariamente plantas).

A validação dessas descobertas demonstrou que um gene bacteriano do filo Actinobacteria, quando expresso em Arabidopsis, corrige defeitos de crescimento associados à mutação do gene DET2 da planta. O DET2 é essencial para a síntese de um tipo de hormônio vegetal chamado brassinosteróide, crucial para o crescimento e desenvolvimento das plantas.

Num contexto de crescentes desafios à agricultura global decorrentes das alterações climáticas e do crescimento populacional, são urgentemente necessárias inovações que melhorem a resiliência e a produtividade das culturas. Prevê-se que os avanços nas interações planta-micróbio aumentem significativamente a produção global de alimentos, respondendo às crescentes exigências de segurança alimentar. Atualmente, o setor agrícola gasta bilhões de dólares anualmente no combate às doenças das plantas e às tensões ambientais.