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Grupo estuda hábitos sexuais de fungos em busca de estratégias para combater espécies nocivas

Publicado em 05 março 2020

Por André Julião, da Agência FAPESP

Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) têm se dedicado a observar os hábitos sexuais de fungos com o objetivo de encontrar estratégias para combater espécies potencialmente nocivas a humanos e plantas. Eles já descobriram, por exemplo, um complexo de proteínas que sinaliza para o microrganismo quando o ambiente não é favorável à reprodução.

Os resultados do estudo, apoiado pela FAPESP, foram publicados na revista PLOS Genetics.

“A reprodução sexuada pode ser muito vantajosa para fungos patogênicos, pois favorece recombinações genéticas e ganho de resistência a fungicidas, por exemplo. Desse modo, é importante entender a dinâmica sexual desses organismos”, explicou Gustavo Henrique Goldman , professor da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP-USP) e coordenador da pesquisa.

Parte de uma colaboração entre a USP e a Universidade de Bath, no Reino Unido, o trabalho foi conduzido no âmbito do Programa São Paulo Researchers in International Collaboration ( SPRINT ). Também participaram colaboradores dos Estados Unidos.

O grupo usou como modelo de estudo o Aspergillus nidulans, que não é nocivo a humanos ou plantas, mas é muito próximo geneticamente de espécies patogênicas, como o A. flavus (um dos principais contaminantes de grãos após a colheita) e o A. fumigatus (conhecido por causar infecções em ambiente hospitalar em pacientes com baixa imunidade).

Outro projeto coordenado por Goldman, também com apoio da FAPESP, investiga proteínas que protegem o A. fumigatus em condições de estresse.

Inibidor sexual

No artigo publicado em PLOS Genetics, os pesquisadores descreveram, pela primeira, vez um conjunto de proteínas que sinaliza para o fungo a presença ou a ausência de glicose no meio. Na falta do alimento, o A. nidulans reprime a reprodução.

Uma possível explicação para o fenômeno seria o alto gasto de energia demandado pela reprodução. A sinalização, portanto, preveniria o organismo de começar um processo que não poderia ser concluído na ausência de alimento.

O grupo também descobriu que, no A. nidulans, as chamadas “proteínas G” – grupo de moléculas responsável pela sinalização em vários organismos – indicam a presença ou a ausência de luz no ambiente.

Se estiver no escuro e com disponibilidade de alimento, o fungo se reproduz de forma sexuada, se aproximando de outro indivíduo e compartilhando material genético. Na presença de luz, ele realiza a reprodução assexuada, lançando esporos no ar a fim de se disseminar.

Na avaliação de Goldman, a descoberta feita na espécie-modelo pode indicar formas de combater fungos patogênicos.

“Se encontrarmos meios de controlar a troca de genes dentro da população, poderemos controlar a resistência a fungicidas. Ao aplicar um fungicida e, ao mesmo tempo, um composto inibidor do processo sexual, poderemos diminuir a dispersão de variedades resistentes dentro da população”, explicou.

Uma vantagem das proteínas G descritas é que o seu mecanismo de ação é específico do fungo. Por isso, caso seja criada uma forma de inibi-las em patógenos, o risco de prejudicar lavouras ou humanos é muito baixo.

Os pesquisadores mostraram ainda o sistema que regula a produção da esterigmatocistina, composto secundário que, em espécies como A. flavus serve como precursor da aflatoxina, bastante prejudicial à lavoura.

“Quando entendemos melhor como compostos secundários são produzidos, temos outra possibilidade de controlar a proliferação desse tipo de organismo em plantas ou mesmo em humanos”, disse o pesquisador.

O grupo pretende agora estudar as interações entre as proteínas que compõem o sistema, a fim de entender com mais detalhes a interação do fungo com a luz e como exatamente ele produz toxinas.

O artigo GPCR-mediated glucose sensing system regulates light-dependent fungal development and mycotoxin production (doi: 10.1371/journal.pgen.1008419), de Thaila Fernanda dos Reis, Laura Mellado, Jessica M. Lohmar, Lilian Pereira Silva, Jing-Jiang Zhou, Ana M. Calvo, Gustavo H. Goldman e Neil A. Brown, pode ser lido em: https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1008419 .

Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.