Estudo identifica proteínas-chave e propõe controle biológico de precisão para antecipar a adaptação de pragas e patógenos, possibilitando uma proteção duradoura das culturas
O greening (HLB), causado pela bactéria Candidatus liberibacter asiaticus (CLas), ameaça a citricultura global. A doença se espalha rapidamente, reduz a produtividade, levou a citricultura da Flórida ao pior nível em 105 anos e vem ameaçando o setor no Brasil. Diante da ineficácia de métodos convencionais, pesquisadores propõem uma abordagem inovadora baseada em princípios evolutivos, biotecnologia e inteligência artificial (IA). A proposta foi apresentada pelos cientistas Qiong Li, Huan Yang, Pingzhi Zhao, Daniel J. Kliebenstein e Jian Ye.
As estratégias convencionais de controle de pragas e doenças aceleram a resistência dos patógenos. Já o o manejo de pragas baseado na evolução (MPIE) (EIPM, na sigla em inglês) propõe explorar as vulnerabilidades genéticas das pragas, antecipando e explorando suas limitações adaptativas. Essa perspectiva sintetiza princípios evolutivos de plantas silvestres e cultivadas para desenvolver defesas duradouras. Como o controle biológico clássico utiliza inimigos naturais vivos, que não são suficientemente estáveis, eficientes ou adaptáveis, destaca-se a emergência do MPIE, onde a inteligência artificial (IA) e a biologia sintética permitem o desenvolvimento preciso de novos métodos de controle biológico.
e doenças e o manejo de pragas baseado na evolução (MPIE)
Pesquisa recente identificou dois mecanismos genéticos associados à suscetibilidade dos citros ao HLB. O primeiro envolve a proteína PUB21, que degrada o regulador de defesa MYC2, inibindo a resposta imune das plantas. O segundo refere-se a um elemento genético (helitron) que intensifica a expressão do gene PUB21, aumentando a suscetibilidade.
Espécies selvagens da família Rutaceae, como Poncirus trifoliata, apresentam variantes naturais do gene PUB21. Uma dessas variantes, PUB21DN, possui uma mutação que impede a degradação de MYC2, conferindo resistência ao HLB. Essas características não estão presentes nas variedades comerciais, o que sugere limitações evolutivas impostas ao longo do processo de domesticação.
A partir dessas descobertas, os pesquisadores desenvolveram o peptídeo antimicrobiano APP3-14, desenhado com auxílio de IA. O composto estabiliza a proteína MYC2 e atua diretamente na destruição da bactéria CLas, oferecendo dupla proteção. Testes indicam redução significativa da carga bacteriana nas plantas tratadas.
Além do peptídeo, microrganismos benéficos como Pseudomonas fluorescens podem ativar a defesa via MYC2. Os cientistas sugerem a engenharia desses microrganismos para que produzam peptídeos antimicrobianos, ampliando o efeito do controle biológico.
A proposta também inclui o uso de edição genética, como o CRISPR-Cas9, para eliminar genes de suscetibilidade como o PUB21 ou modificar MYC2 para torná-lo resistente à degradação. A estratégia combina melhoramento genético de precisão com agentes de biocontrole, formando uma rede de defesa mais robusta e sustentável.
O conceito de EIPM considera as pressões evolutivas como aliadas. Diversos patógenos, como vírus e insetos, usam o mesmo caminho de sinalização JA–MYC2 para enfraquecer a defesa das plantas. Ao identificar e bloquear esses pontos críticos, os cientistas desenvolvem ferramentas de controle duradouras e menos sujeitas à resistência.
Apesar dos avanços, desafios permanecem. A produção em larga escala do peptídeo APP3-14 enfrenta barreiras como tempo de degradação no campo e custos. Além disso, os patógenos podem evoluir para contornar os novos mecanismos de defesa. Para enfrentar esses obstáculos, os pesquisadores propõem a criação de microrganismos sintéticos, edição guiada por variações naturais e avaliação rigorosa em campo.
