Pesquisadores da Embrapa estão avaliando novos métodos para controle de viroses em tomateiro a partir da utilização de mecanismos de Biologia Molecular, como o RNA de interferência, ou RNAI. Os primeiros resultados mostram a viabilidade desse novo método de controle, que funciona como uma vacina na planta. Entre as vantagens da técnica está a adaptação para o controle de diferentes vírus, sem envolver transgenia.
Doenças causadas por vírus representam um dos principais problemas no cultivo de tomateiro, especialmente porque há carência de produtos curativos que possam ser utilizados nas plantas após a infecção pelos vírus. Além disso, a aplicação de inseticidas para combater os insetos-vetores e o uso de cultivares com resistência não têm resultado em um controle satisfatório das viroses.
Os cientistas têm estudado diferentes métodos de aplicação de moléculas de RNA correspondentes ao vírus-alvo com a finalidade de ativar o sistema imunológico da planta, neste caso, o mecanismo de RNAi. Por analogia, os especialistas consideram que é basicamente como aplicar uma vacina na planta.
Os primeiros experimentos, iniciados há três anos, foram realizados com um tobamovírus , que infecta as plantas e causa a virose denominada mosaico-do-tomateiro. Em linhas gerais, o mecanismo funciona assim: o ToMV é um vírus de sRNA (do inglês, single-stranded RNA), ou seja, um vírus que possui material genético constituído por RNA de fita simples. Ao aplicar no tomateiro uma solução aquosa formulada a partir de moléculas de RNA de fita dupla (do inglês, double-stranded RNA – dsRNA) homóloga ao vírus, as células da planta vão detectar esse corpo invasor em seu citoplasma e acionar uma resposta natural de defesa.
Assim que a planta compreende que há algo errado no seu metabolismo, ela ativa o mecanismo de RNAi e desencadeia uma série de reações para conter a invasão do vírus. Primeiro, enzimas conhecidas como “Dicer” fragmentam a molécula de dsRNA em partes muito pequenas chamadas de siRNA (do inglês, small interfering RNA). Na sequência, esses fragmentos são incorporados em um complexo de proteínas chamado RISC, que vai atuar na degradação das fitas de RNA e inibir o processo de replicação do vírus. “O silenciamento gênico é um mecanismo de defesa que atua na degradação altamente específica de RNA”, ressalta a pesquisadora Alice Nagata, da área de Virologia da Embrapa Hortaliças, ao esclarecer que a técnica de aplicação de dsRNA na planta – correspondente a uma porção do genoma viral – incita e amplifica o processo de degradação de RNA homólogo, no caso, o RNA do vírus invasor.
Logo, para cada ação, há uma reação. Seguindo o fluxo evolutivo, o vírus constrói um mecanismo de ataque, para o qual a planta elabora outro de defesa e assim sucessivamente. Os vírus, por exemplo, podem utilizar proteínas para suprimir o silenciamento gênico e inibir a via de RNAi para, assim, ter sucesso no processo de infecção da planta. Por isso, toda ajuda da pesquisa é bem-vinda para pender a balança a favor do tomateiro.
Aplicação nas folhas é mais eficiente
A pesquisa conduzida pela Embrapa segue uma estratégia nova: a ativação da via de RNAi por meio da aplicação tópica de uma solução aquosa composta por moléculas de dsRNA específicas do vírus que se pretende combater. Dessa forma, não se altera o genoma do tomateiro e, logo, não há transgenia. Os especialistas vêm chamando essa aplicação de vacina porque, quando o vírus atinge a planta, ela já está protegida. Foram testados diferentes métodos: mecânico – esfregaço da solução juntamente com um pó abrasivo nas folhas; pulverização nas folhas sem pó abrasivo; pulverização nas folhas com pó abrasivo e absorção pelas raízes. As plantas infectadas com ToMV apresentam mosaico, deformação das folhas e manchas nos frutos, que prejudicam o desenvolvimento normal. A severidade dos sintomas e as perdas dependem da época da infecção. A transmissão desse vírus ocorre por meio de sementes infectadas ou de forma mecânica, pelo contato direto entre plantas e implementos contaminados com o vírus.
Proteção específica
O método de controle de viroses em tomateiro com base na ativação do mecanismo de RNAi garante a especificidade da proteção, isto é, a planta irá acionar sua defesa natural apenas para combater o vírus que é alvo da ação. Isso é uma vantagem porque, no caso de inseticidas, por exemplo, o efeito atinge um amplo espectro de microrganismos, sejam maléficos ou benéficos. Já a “vacina de dsRNA” torna a planta resistente à virose de forma específica, ou seja, atinge apenas o alvo determinado.