Para permanecerem saudáveis, as plantas equilibram a energia que colocam no crescimento com a quantidade que usam para se defender de bactérias nocivas. Apesar de os mecanismos por trás deste equilíbrio serem um mistério, cientistas norte-americanos podem ter encontrado uma resposta.
A equipa da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, mostrou que alguns tipos de bactérias do solo podem influenciar o equilíbrio de crescimento e a defesa de uma planta.
De acordo com o EurekAlert, estas bactérias produzem uma enzima capaz de diminuir a atividade imunológica de uma planta e permitir que as suas raízes cresçam mais do que cresceriam de outra forma.
Para procurar estas bactérias de equilíbrio imunológico, a equipa analisou plantas que foram projetadas para ter grandes respostas imunológicas a uma proteína que compõe os apêndices filiformes, chamados flagelos.
A proteína, chamada flagelina, é um gatilho potente de respostas imunológicas em hospedeiros de plantas e até humanos.
Em laboratório, os cientistas cultivaram Arabidopsis — uma pequena planta da família da mostarda que é muito usada em investigações científicas — de uma linha específica que foi projetada para produzir altos níveis de recetor imunológico sensível à flagelina nas suas raízes.
Quando cultivadas em placas que continham o pedaço de flagelina que ativa o recetor, as raízes mostraram ser bastante curtas, já que a sua energia foi direcionada para a imunidade em vez de impulsionar o crescimento.
A experiência envolveu o cultivo em placas com flagelina e com 165 espécies bacterianas diferentes isoladas das raízes de Arabidopsis. Cerca de 41% desta última amostra suprimiram a resposta de crescimento ao reduzir a imunidade das plantas e ao permitir que as suas raízes crescessem.
Uma das espécies bacterianas que permitiu que as raízes crescessem foi a Dyella japonica, uma espécie cujos trabalhos anteriores já demonstraram que a atividade imunomoduladora dependia de um sistema de secreção bacteriana — um complexo de proteínas que pode mover substâncias para fora das células bacterianas e para o ambiente, incluindo dentro das células vegetais ou nos espaços entre elas.
Uma análise mais aprofundada desta espécie acabou por revelar um gene que codifica uma enzima secretada – chamada subtilase – com a capacidade de cortar a flagelina em pequenos pedaços e impedir que ative a resposta imune.
Depois de usarem diferentes métodos genéticos e bioquímicos, a equipa conseguiu demonstrar que a enzima subtilase é mesmo capaz de degradar o segmento específico da flagelina que desencadeia a resposta imune. A degradação é suficiente para conter a resposta imune e permitir o crescimento das plantas.
O artigo científico foi publicado na Cell Reports.
