Apocalipse da banana, parte 2 – um genomicista explica a genética complicada do fungo que devasta bananas em todo o mundo

Você sabia que as bananas que você come hoje são não é o mesmo tipo como aqueles que as pessoas comiam há algumas gerações?A banana que você pode ter comido no café da manhã hoje é uma variedade chamada banana Cavendish, enquanto a que estava nos supermercados até a década de 1950 era uma variedade chamada Gros Michel, que foi exterminada por uma doença chamada murcha de banana Fusarium, ou FWB.

FWB de Gros Michel foi causado por Fusarium oxysporum corrida 1, um patógeno fúngico que afeta bananas.Esta infecção fúngica mata uma planta ao ocupar seu sistema vascular, bloqueando o transporte de água e minerais.

Os biólogos vegetais desenvolveram o Fusariumvariedade Cavendish resistente para substituir o Gros Michel.No entanto, nas últimas décadas, um ressurgimento do FWB causado por uma cepa diferente do mesmo fungo chamada corrida tropical 4 ou TR4, está mais uma vez ameaçando a produção global de banana.

Como foi Fusarium oxysporum ganhar a capacidade de superar a resistência e infectar tantas plantas diferentes?

O genoma de duas partes F.oxysporum

Eu sou um genomista que passou a última década estudando o evolução genética de Fusarium oxysporum.Como um complexo de espécies, F.oxysporum pode causar doenças de murcha e podridão radicular em mais de 120 espécies de plantas.Certas cepas também podem infectar pessoas.

Em 2010, meu laboratório descobriu que cada F.oxysporum genoma pode ser dividido em duas partes:um genoma central compartilhado entre todas as cepas que codifica funções essenciais de manutenção, e um genoma acessório variando de cepa para cepa que codifica funções especializadas, como a capacidade de infectar uma planta hospedeira específica.

Cada espécie de planta possui uma resposta imunológica sofisticada para se defender contra a invasão microbiana.Então, para estabelecer uma infecção, cada F.oxysporum cepa usa seu genoma acessório para suprimir o sistema de defesa único de uma planta.Esta compartimentação funcional permite F.oxysporum para aumentar significativamente seu alcance de hospedeiros.

Na nossa investigação recentemente publicada, a minha equipa e colegas na China e na África do Sul descobriram que a estirpe TR4 que mata as bananas Cavendish tem um origem evolutiva diferente e sequências diferentes em seu genoma acessório em comparação com a cepa que matou as bananas Gros Michel.

Observando a interface onde a cepa TR4 está lutando com seu hospedeiro banana Cavendish, descobrimos que alguns de seus genes acessórios ativados liberar óxido nítrico, um gás prejudicial à banana Cavendish.Esta explosão repentina de gases tóxicos facilita a infecção ao desarmar o sistema de defesa da planta.Ao mesmo tempo, o fungo se protege aumentando a produção de produtos químicos que desintoxicam o óxido nítrico.

Aumentando a diversidade da banana

Ao rastrear a propagação global desta nova versão do Fusarium oxysporum, percebemos que uma das principais causas do recente ressurgimento desta infecção fúngica é o domínio da indústria internacional da banana por um único clone de banana.

O cultivo de diferentes variedades de bananas pode tornar a agricultura mais sustentável e reduzir a pressão das doenças numa única cultura.Agricultores e pesquisadores podem controlar a murcha de Fusarium na banana identificando ou desenvolvendo variedades de banana que são tolerantes ou resistente para TR4.Nossas descobertas sugerem que outra maneira de proteger as bananas Cavendish seria projetar captadores de óxido nítrico eficazes para reduzir a pressão tóxica da explosão do gás.

Pode ser difícil imaginar como um consumidor que simplesmente gosta de comer bananas poderia participar na batalha contra a doença que devasta as plantações de banana.Contudo, os consumidores determinam o mercado e os agricultores são forçados a cultivar o que o mercado exige.

Você pode ajudar a aumentar a diversidade de bananas em seu supermercado experimentando intencionalmente um ou mais dos outros centenas de outras variedades de banana existentes quando eles aparecem lá.Você também pode comprar variedades locais de outras frutas e produtos agrícolas para ajudar a preservar a diversidade das plantas e apoiar os produtores locais.

A colaboração entre cientistas, agricultores, indústria e consumidores de todo o mundo pode ajudar a evitar futuras escassezes de bananas e outras culturas.