Como uma bactéria transforma plantas em zumbis

Parece um tipo de mashup bizarro de videogames, mas agricultores relatam plantas “zumbis” desde o começo dos anos 1600: plantas que ganham uma cor amarelada e estruturas estranhas em vez de florescerem e se reproduzirem.

Desde 1967, sabemos que isso é causado por uma bactéria chamada fitoplasma, que infecta diversas espécies diferentes de plantas com flores, incluindo macieiras, coqueiros, amoreiras, sândalos, cana de açúcar e uvas de vinho. Ela ocorre principalmente em regiões tropicais e subtropicais.

Plantas infectadas continuam vivas, claro, mas não conseguem se reproduzir, e também frequentemente ganham ramos estranhos no lugar das suas flores tradicionais. Isso acontece porque o fitoplasma sequestra os ciclos de vida da planta para ajudar a infecção a se espalhar e reproduzir. “Essas plantas se tornam mortas-vivas,” diz o geneticista Günter Theißen. “Depois de um tempo, elas passam a servir apenas para a bactéria se espalhar.”

Plantas mortas-vivas

Agora, graças ao trabalho do estudante de pós-graduação Florian Rümpler, da Universidade Friedrich Schiller de Jena (Alemanha), cientistas entenderam exatamente como a bactéria domina as plantas e as transforma em mortas-vivas.

A bactéria produz a SAP54, que imita a estrutura de uma proteína em suas plantas hospedeiras; essa proteína está envolvida no desenvolvimento das flores. Quando outras proteínas na planta – chamadas proteínas de domínio MADS – se juntam com a SAP54, isso quebra o processo de desenvolvimento de pétalas e outros órgãos das flores. Em vez de flores, algumas plantas infectadas desenvolvem estruturas que lembram folhas em uma condição chamada filódia. Em outras plantas, como as macieiras, a infecção do fitoplasma causa uma condição conhecida como “vassoura-de-bruxa”, na qual a árvore produz uma massa densa de brotos em um único ponto, criando ramos estranhos. Plantas infectadas também podem ficar amareladas e morrer conforme a bactéria atinge o floema, o tecido que transporta carboidratos para as folhas.

Rümpler e sua equipe dizem que a imitação não é uma coincidência: o fitoplasma parece ter evoluído para imitar as proteínas do hospedeiro como forma de tomar controle do seu sistema reprodutor. Os geneticistas publicaram o artigo no .

Espalhando a infecção

Como a bactéria se beneficia disso? Quando o fitoplasma reorganiza o ciclo de vida da planta, ele também usa essa planta para ajudar a encontrar novos hospedeiros. O fitoplasma só consegue viver em plantas infectadas ou no sistema digestivo de insetos como cigarrinhas, que espalham a bactéria para novas plantas hospedeiras. Muitas plantas produzem um hormônio chamado jasmonato, que ajuda a repelir cigarrinhas e outros insetos que se alimentam de plantas. O fitoplasma incentiva a produção de uma proteína chamada SAP11, que faz as plantas produzirem menos jasmonato. Como resultado, plantas infectadas se tornam alvos de cigarrinhas, que colocam ovos em suas folhas. Quando os ovos chocam, as cigarrinhas recém-nascidas comem as folhas e ingerem o fitoplasma, espalhando-o para outras plantas.

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Imagem de topo: Joseph O’Brien, USDA Forest Service, Bugwood.org, via Wikimedia Commons