Lutando contra pragas de plantas sem matar abelhas e outros insetos polinizadores: um matemático da Universidade de Sussex (Reino Unido) desenvolveu uma técnica revolucionária de 'silenciamento de genes' para atacar pragas de trigo específicas sem prejudicar o meio ambiente, usando apenas bactérias naturais do solo.
Atualmente, a prática típica da agricultura tradicional é o uso de pesticidas e herbicidas para permitir que as lavouras cresçam sem pragas ou outros patógenos. É uma pena que essas substâncias não atuem apenas no que prejudica as lavouras, mas também, como se sabe, no meio ambiente, desde as abelhas e outros insetos polinizadores à água e ao solo, muitas vezes acabando nas nossas mesas , nos alimentos que comemos diariamente .
E a situação está piorando, com estudos cada vez mais alarmantes indicando um envenenamento progressivo de tudo ao nosso redor. Até recentemente foi calculado que alguns riachos europeus estão tão poluídos com pesticidas que eles próprios poderiam ser usados como pesticidas .
Existem várias pesquisas alternativas, mas a de Konstantin Blyuss, um matemático da Universidade de Sussex, é particular porque visa selecionar bactérias não tóxicas para atingir apenas os parasitas-alvo, especificamente uma espécie que danifica o trigo.
Experimentos mostram que 92% mais safras sobrevivem com essa abordagem, o que poderia ajudar a alimentar a crescente população global, aumentar a produção de alimentos orgânicos e impulsionar a produção de biocombustíveis.
"Com o aumento da população global que precisa de alimentos e a necessidade urgente de mudar dos combustíveis fósseis para os biocombustíveis - explica Blyuss - nossa pesquisa representa um importante passo à frente para a proteção de plantações ecologicamente seguras sem danos para abelhas ou outros insetos ".
Sem OGM , porém, especifica o pesquisador, porque a técnica funciona com genes próprios da planta, para matar seletivamente vermes microscópicos específicos, chamados nematóides (causadores de doenças que destroem cerca de 130 bilhões de dólares em lavouras), sem prejudicar outros insetos. pássaros ou mamíferos.
Já se sabia que bactérias atóxicas vivem naturalmente no solo e podem ajudar as plantas a se defenderem, mas até agora nunca foi desenvolvida uma forma eficaz de explorar seu poder em larga escala, necessária para seu uso industrial.
A chave, como costuma acontecer, estão nos genes. O estudo foi conduzido usando interferência de RNA , que interrompe a produção das proteínas necessárias para que os nematóides cresçam e se reproduzam. Isso é feito com bioestimulantes derivados da mesma bactéria, aplicados seja pela imersão das sementes ou raízes em uma solução que as contenha, seja pela adição da solução ao solo em que as plantas crescem.
“Ao imergir as sementes da planta na solução bioestimulante - explica Blyuss - a planta se torna um cavalo de Tróia porque“ entrega ”as substâncias aos nematóides, matando-os. Nós temos como alvo os genes específicos do nematóide, então sabemos que ele não atacará outras criaturas. "
Os experimentos realizados pela equipe em particular mostram que mergulhar as sementes das plantas na solução bioestimulante aumenta suas chances de sobrevivência entre 57 e 92% . A técnica também reduz o nível de infestação de nematóides em 73% a 83% em comparação com plantas cultivadas tradicionalmente.
Mas não termina aí, porque as plantas produzidas com bioestimulantes apresentam rendimentos de plantas muito melhores e maior resistência a pragas, mas não são diferentes de outras plantas criadas artificialmente por terem algumas características úteis. Além disso, os próprios bioestimulantes são verdadeiramente naturais, pois nada mais são do que produtos de bactérias que já vivem no solo.
Mas por que um matemático liderando uma pesquisa biológica? Como sempre acontece desde que a ciência da computação se espalhou, os experimentos são primeiro projetados no computador, tentando prever, embora com uma certa margem de incerteza, os resultados. Neste caso específico, modelos matemáticos eram necessários, e quem melhor do que um matemático poderia desenvolvê-los e interpretá-los?
Os próximos passos são o desenvolvimento de modelos ainda mais avançados que indicam como retirar bioestimulantes com múltiplos componentes do solo, tanto de sementes quanto de raízes, e identificar alvos genéticos cada vez mais eficazes para os nematóides.
O estudo foi publicado na Frontiers in Plant Science .
Roberta De Carolis
Foto: Wikimedia Commons
