Certas bactérias do solo ajudam as plantas a se defender contra as doenças.
Em um artigo publicado na
Nature Plants, cientistas mostram que uma molécula produzida por bactérias é detectada pelas raízes através de um mecanismo inédito. Esse sinal desencadeia então uma resposta imunológica em toda a planta, até as folhas.
Imagem de ilustração Pixabay Aliadas invisíveis no solo
As plantas, assim como os animais, possuem mecanismos de defesa contra micróbios patogênicos. No solo que envolve suas raízes (chamado rizosfera) vivem muitas bactérias benéficas. Algumas delas, especialmente do gênero
Bacillus, podem ajudar as plantas a resistir melhor às doenças.
Essas bactérias produzem moléculas chamadas lipopeptídeos cíclicos, conhecidas por estimular a imunidade das plantas. Elas agem um pouco como um sinal de alerta: a planta se prepara para enfrentar possíveis ataques de fungos ou outros micróbios.
No entanto, uma questão permanecia em aberto: como as células vegetais detectam essas moléculas?
Uma detecção inesperada na superfície da célula
Um consórcio europeu de cientistas estudou uma dessas moléculas, a surfactina, produzida por bactérias
Bacillus. Ao contrário do que se pensava, a planta não a detecta por meio de um receptor proteico específico.
Os resultados, publicados na revista
Nature Plants, mostram que a surfactina se insere diretamente na membrana das células vegetais ao interagir com um lipídio particular chamado glucosilceramida.
Essa interação modifica ligeiramente a estrutura da membrana: ela provoca uma pequena deformação física desta.
Um alarme mecânico que desencadeia a imunidade
Essa deformação ativa então canais de cálcio mecanossensíveis, proteínas capazes de detectar deformações físicas na membrana. Uma entrada rápida de íons cálcio na célula desencadeia então uma cascata de sinais.
Essa mensagem de alerta se propaga das raízes para as folhas, onde a planta ativa suas defesas químicas. Ela produz especialmente moléculas antifúngicas que a ajudam a combater patógenos como
Botrytis cinerea, um fungo responsável pela podridão de muitos frutos e folhas.
Um novo modo de comunicação planta-micróbio
Até o momento, a maioria dos mecanismos conhecidos de reconhecimento de micróbios pelas plantas se baseava em receptores proteicos capazes de identificar moléculas específicas.
Este estudo revela um mecanismo diferente: aqui, são os lipídios da membrana e a deformação física desta que servem como sistema de detecção.
Esta descoberta ilumina de uma nova forma as interações entre plantas e micróbios do solo.
Compreender como as bactérias benéficas estimulam a imunidade das plantas pode abrir caminho para novas estratégias agrícolas. Ao favorecer a ação desses micróbios ou das moléculas que eles produzem, pode se tornar possível fortalecer as defesas naturais das culturas sem recorrer a pesticidas.
As bactérias do solo aparecem assim como preciosas aliadas para uma agricultura mais sustentável.
Fonte: CNRS INSB