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Imunidade em plantas: reconhecendo um ataque

Temos discutido vastamente aqui no blog sobre como as plantas fazem para reconhecer situações desfavoráveis e se defenderem. Mas como isso acontece lá dentro da planta?


A maior parte dos microorganismos (aqui nos referimos aos patógenos) possuem padrões moleculares (PAMP/MAMPs) que podem ser reconhecidos por receptores que estão na superfície das células das plantas (PRRs).


Quando esse reconhecimento acontece, alguns mecanismos de defesa das plantas são ativados e resultam em imunidade desencadeada por esses padrões (PTI).


Isso mesmo! Imunidade! Embora pareça estranho associar essa definição às plantas, ela é totalmente plausível. Assim como no corpo animal, para se defender, o corpo vegetal passa por alterações no metabolismo e essas atividades são coordenadas por genes.


Plantas vs patógenos: cada um com a sua estratégia

Os patógenos também não deixam barato e na tentativa de infectar o tecido vegetal, liberam moléculas conhecidas como efetores.


As plantas, por sua vez, possuem genes de resistência (R) que produzem proteínas R e são capazes de reconhecer as moléculas efetoras secretadas por patógenos ou pelo menos os efeitos causados por esses efetores nas proteínas da célula vegetal. O que essas proteínas R fazem é ativar nas plantas sinais de respostas rápidas e robustas para que elas se defendam.


Por incrível que possa parecer, apenas uma pequena proporção de infecções causadas por fitopatógenos resultam efetivamente em doença. Algumas possíveis causas disso podem ser associadas às barreiras estruturais e bioquímicas pré-formados e a indução de mecanismos de defesa que deixam a infecção localizada.


Por exemplo, a ativação da defesa em uma folha pode levar uma resposta de outras folhas devido ao movimento de moléculas sinalizadoras. Além disso, o sistema de defesa das plantas é capaz de discriminar microorganismos benéficos de patógenos.

O esquema mostra como uma bactéria (Xanthomonas oryzae pv oryzae) dribla sua detecção por parte da planta suscetível e causa a doença no arroz (esquerda). No caso de plantas resistentes, a presença do receptor de imunidade XA21 que reconhece uma proteína que está na bactéria faz com que respostas imunes sejam desencadeadas e a planta permanece saudável. (William - Ilustração: Maurice Vink CC BY 4.0).


Essas interações moleculares e as pressões de seleção das plantas sobre os patógenos e vice-versa, resultam em coevolução entre eles. Essa relação é bastante complexa e tem sido amplamente estudada.


Poderíamos dizer, analogamente, que há uma guerra entre o patógeno e a planta e cada etapa desta interação é uma batalha. A vitória de cada batalha vai depender do arsenal do qual cada lado dispõe.


Referências:

Hammond-Kosack, K. E.; Jones, J. D. G. Responses to Plant Pathogens. In: B. B. Buchanan, W. Gruissem and R. L. Jones, Eds., Biochemistry and Molecular Biology of Plants, American Society of Plant Physiology, Wiley Blackwell, 2015, pp. 985-989.

Pascholati, S.F.; Dalio, R. J.D. Fisiologia do parasitismo: Como as plantas se defendem dos patógenos. In: Amorim, L.; Rezende, J.A.M.; Bergamin Filho, A. (Org.). Manual de fitopatologia - princípios e conceitos, v. 1, 5ª ed. Editora Agronômica Ceres, 2018, pp. 423-452.

William, Mary. Recognizing pathogens, and recognizing errors. Disponível em:

https://blog.aspb.org/research-in-focus-recognizing-pathogens-and-recognizing-errors/. Acesso em 04 mar 2020.


Texto escrito por Márcia Gonçalves Dias.


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