Traduzido de Science Daily
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Uma equipe multi-institucional co-liderada por um pesquisador da Universidade Cornell identificou os mecanismos genéticos que permitem a produção de uma toxina mortal chamada Victorin, o agente causador da praga Victoria da aveia, uma doença que exterminou as plantações de aveia em os EUA na década de 1940.
A praga de Victoria é causada pelo fungo Cochliobolus victoriae, que produz a toxina da Victorina, mas até agora ninguém descobriu os genes e mecanismos envolvidos.
“As variedades de aveia preferidas pelos agricultores na década de 1940 eram resistentes à ferrugem da folha, mas os cientistas descobriram mais tarde que essa era a característica que tornava essas variedades de aveia suscetíveis à praga Victoria. porque a toxina Victorin tinha como alvo aquela proteína vegetal específica “, disse o co-autor Gillian Turgeon, professor e presidente da Seção de Patologia Vegetal e Biologia Vegetal-Microbiana da Escola de Ciência Integrativa de Plantas, da Faculdade. de Agricultura e Ciências da Vida (CALS) de Cornell. “Descobrir as moléculas envolvidas nesta interação planta-fungo é fundamental para nossa compreensão de como as plantas respondem ao ataque de vários micróbios.”
A maioria das toxinas fúngicas é sintetizada por grandes enzimas multifuncionais, e os pequenos peptídeos criados por essas enzimas incluem toxinas e drogas, como o antibiótico penicilina. Mas Turgeon e o coautor Heng Chooi, pesquisador da University of Western Australia, descobriram que a toxina Victorin é, na verdade, sintetizada diretamente no ribossomo, que é uma organela nas células que produz a maioria das proteínas. Essas pequenas moléculas produzidas nos ribossomos são conhecidas como peptídeos modificados pós-tradução sintetizados ribossomicamente, ou RiPP.
Esse mecanismo alternativo para a produção de pequenos peptídeos como a victorina, juntamente com o fato de que os genomas de fungos provavelmente contêm muitos genes associados a RiPP, pode levar à descoberta de pequenas moléculas adicionais, incluindo novas toxinas e compostos benéficos.
Além disso, o primeiro autor Simon Kessler, estudante de doutorado na University of Western Australia, confirmou a função enzimática de vários genes da Victorine, incluindo uma nova enzima que converte o peptídeo da Victorine em sua forma ativa. Surpreendentemente, a equipe de pesquisa descobriu que os genes do Victorin que codificam essas enzimas estão espalhados em regiões repetitivas no genoma do patógeno, um forte contraste com os genes para a maioria das pequenas moléculas conhecidas que são normalmente encontradas em aglomerados compactos nos patógenos. cromossomos fúngicos.
A descoberta pode ajudar os pesquisadores a compreender melhor as origens evolutivas de moléculas como os peptídeos de Victorin, o que determina a virulência de doenças emergentes nas plantações e a melhor forma de evitá-las no futuro.
Turgeon observa que os peptídeos de victorina também demonstraram interagir com alvos em células vegetais chamadas tioredoxinas, que também são encontradas em humanos, e têm potencial como um local para terapias contra o câncer.
“A descoberta de que esses genes não são encontrados em fungos intimamente relacionados nos dá uma ideia de como os fatores de virulência são adquiridos e transmitidos”, disse Turgeon. “Nossas descobertas deste estudo expandem amplamente o potencial para a descoberta de pequenas moléculas em organismos fúngicos, o que aumentará nosso repertório de conhecimento sobre suas atividades benéficas e prejudiciais.”
Fonte da história:
materiais fornecido por Cornell University. Original escrito por Krishna Ramanujan. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
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