o mofo cinza Botrytis cinerea recebe o nome de como infecta videiras, mas pode infectar mais de quatrocentas plantas diferentes. Como pode ter tanto sucesso com tantas vítimas diversas? Teruhiko Kuroyanagi e colegas examinaram como Botrytis cinerea ataca algumas moléculas de defesa das plantas, conhecidas como fitoalexinas. Estudo dos genes envolvidos na resposta fúngica indica que Botrytis cinerea pegou esses genes de um organismo distante, permitindo-lhe infectar mais espécies.
Fitoalexinas são compostos antimicrobianos produzidos por plantas para combater infecções. Eles são tóxicos para o atacante e vêm em muitas variedades diferentes. Qualquer invasor bem-sucedido deve ser capaz de desativar as defesas da planta que está atacando. No entanto, embora o invasor queira minar as defesas da planta, ele só precisa atacar os poucos produtos químicos que a planta está enviando. Qualquer tentativa de combater as defesas químicas que a planta não está usando é um desperdício de esforço. Então, com tantas defesas possíveis, como Botrytis cinerea produzir as ferramentas certas? Kuroyanangi e seus colegas encontraram a resposta em um gene chamado Bccpdh.
Bccpdh é um gene que é regulado positivamente por uma substância química chamada capsidiol. Este é um produto químico usado pelas plantas de tabaco para defesa. Kuroyanangi e seus colegas criaram cepas mutantes de Botrytis cinerea que tinha defeito Bccpdh genes. Eles liberaram essas cepas no tabaco, bem como na batata, tomate, uva e berinjela. Apenas o tabaco usa capsidiol para defesa. Os botânicos descobriram que as cepas alteradas de Botrytis cinerea não conseguiu atacar o tabaco de forma eficaz, mas ainda não teve problemas com as outras plantas. Os resultados mostraram que Bccpdh fazia parte de um kit de ferramentas Botrytis cinerea poderia usar apenas quando precisava infectar plantas produtoras de capsidiol.
Kuroyanangi e colegas procuraram para ver qual dos Botrytis cinerea parentes também tiveram Bccpdh gene. A resposta foi nenhuma.
Uma pesquisa blast usando BcCPDH como sequência de consulta revelou que prováveis ortólogos podem ser encontrados apenas em alguns fungos Pezizomycotina pertencentes a Ascomycota. Ortólogos foram encontrados a partir de uma gama taxonomicamente diversa de espécies de fungos, incluindo patógenos de animais e insetos, e não houve correlação entre sua homologia e relação taxonômica, o que pode indicar múltiplos eventos de transferência horizontal de genes do cpdh gene na diversificação de fungos Ascomycota.
Kuroyanagi et ai. 2022
Agora tem o Bccpdh gene, combinado com sua capacidade de detectar quais defesas seu hospedeiro usa, Botrytis cinerea ampliou seu leque de vítimas. Adicionalmente, Bccpdh é amplamente conservado em Botrytis cinerea, o que significa que quaisquer cepas de Botrytis cinerea você está olhando, você vai descobrir que ele tem o Bccpdh gene, mesmo que essa cepa não esteja passando por hospedeiros onde o gene seria útil. Kuroyanagi e colegas escrevem:
Apesar das plantas produtoras de capsidiol representarem apenas uma pequena fração de >400 plantas hospedeiras de B. cinérea, a atividade da CPDH foi mantida em todos os B. cinérea cepas isoladas de plantas que não produzem capsidiol. Isso pode sugerir a presença de uma pressão de seleção contra a perda de CPDH, apesar de afetar apenas um número limitado de plantas hospedeiras. Isso coloca a questão de saber se B. cinérea é capaz de manter resistências adquiridas por tempo prolongado, o que pode explicar como evoluiu e se estabeleceu como o patógeno polixenoso que é.
Kuroyanagi et ai. 2022
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Kuroyanagi, T., Bulasag, AS, Fukushima, K., Ashida, A., Suzuki, T., Tanaka, A., Camagna, M., Sato, I., Chiba, S., Ojika, M. e Takemoto , D. (2022) “Botrytis cinerea identifica plantas hospedeiras através do reconhecimento do antifúngico capsidiol para induzir a expressão de um gene específico de desintoxicação" Nexus do PNAS, 1(5). Disponível em: https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgac274.
