Pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da USP participaram de estudo que analisou a variabilidade genética da bactéria causadora do cancro cítrico, doença que ataca os tecidos vegetais de plantas cítricas. Por meio do sequenciamento de genomas de cepas encontradas em plantações de laranja no Estado de São Paulo investigou-se os efeitos do programa de erradicação da doença e como as linhagens bacterianas evoluíram ao longo do tempo na região.
O Estado de São Paulo é o principal produtor de laranja do País e do mundo, concentrando cerca de 78% da produção nacional. Apesar da última safra de laranja do cinturão citrícola de São Paulo e Triângulo/Sudoeste Mineiro ter atingido 307,22 milhões de caixas, as plantações ainda sofrem perdas na produção por conta das pragas agrícolas, como o greening e o cancro cítrico.
Identificada pela primeira vez no Estado paulista na década de 1950, a doença causada pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) estava submetida, entre 1999 e 2009, a um rígido programa de erradicação para evitar a sua propagação. Em 2017, uma lei aprovada no Estado passou a permitir pulverizações de cobre – um tipo de pesticida – em pomares infectados. “Qual foi a consequência disso sob o Estado de São Paulo? (…) Um jeito de caracterizar a pesquisa que fizemos foi obter um raio X da situação do cancro cítrico após o fim do programa de erradicação”, comenta João Carlos Setubal, professor no Departamento de Bioquímica do IQ e integrante da pesquisa.
Linhagens bacterianas
O projeto teve início com Caio Zamuner e o professor Henrique Ferreira, ambos do Instituto de Biociências da Unesp de Rio Claro. Para entender a epidemiologia dessa bactéria no cinturão citrícola, os pesquisadores coletaram amostras de árvores infectadas em plantações de laranja com o apoio do Fundo de Defesa da Citricultura (Fundecitrus). Após o isolamento das cepas – colônias específicas da bactéria –, as amostras foram enviadas para a Manchester Metropolitan University para terem seus genomas sequenciados.
Mesmo sendo possível fazer uma avaliação da disseminação do cancro cítrico em São Paulo simplesmente fazendo um levantamento das árvores, Setubal explica que o sequenciamento genômico permite obter informações mais aprofundadas. “Conseguimos entender como estão acontecendo algumas dinâmicas evolutivas ou o espalhamento dessas bactérias (…) Quando temos acesso à informação genômica, temos uma maior resolução que permite adiantar processos evolutivos que podem ocorrer na população”, completa Zamuner.
Ao todo, foram sequenciados 758 genomas da espécie encontrados no cinturão citrícola de São Paulo. A análise foi feita juntamente com outros 730 genomas de Xanthomonas citri subsp. citri de outras partes do mundo. Setubal afirma que a ideia de comparar tantas amostras disponíveis foi para contextualizar o caso das plantações paulistas. Registrando as características de cada genoma, os pesquisadores determinaram a existência de sete linhagens – organismos que compartilham um ancestral comum – da bactéria presentes na região de estudo. Na subdivisão entre as linhagens L7.1 e L7.2, a segunda se mostrou de longe a mais dominante no Estado de São Paulo.
Estima-se que a L7.2 surgiu por volta de 1964 e, uma vez estabelecida, apresentou rápida expansão no território paulista na década de 1970 – mesmo período de crescimento na produção de laranja com o aumento das exportações do produto. Dennis Carhuaricra, mestre na área de Bioinformática pelo IQ e integrante do estudo, diz que os resultados também mostraram que o programa de erradicação teve pouco impacto na diversificação das linhagens, com algumas delas já circulando na região há mais de 50 anos.
“Com nossa análise computacional de dados genômicos, o que podemos fazer é contar a história passada do patógeno, quando ingressou no território do Brasil e de São Paulo, e o que aconteceu depois.”
– Dennis Carhuaricra
Monitoramento e controle agrícola
Para Setubal, uma indústria tão importante para o Estado de São Paulo e o Brasil quanto a indústria da laranja merecia um investimento maior em monitoramento genômico. Ele faz uma analogia com a pandemia do coronavírus sars-cov-2: “Quando tornou-se claro que o mundo inteiro estava ameaçado por esse vírus, iniciou-se um monitoramento, e graças a isso que ficamos sabendo que cepa X já não estava mais dominante, cepa Y se tornou dominante, novas cepas tinham aparecido. Isso foi essencial para alcançar o controle da pandemia. Com as bactérias dos laranjais paulistas é a mesma coisa”.
Entender a população bacteriana da região também é importante para os estudos de um possível controle biológico. Ferreira e Zamuner já trabalham na busca de caracterizar vírus bacteriófagos capazes de infectar a Xanthomonas citri subsp. citri. “Estamos trabalhando para desenvolver um defensivo agrícola e biológico que seja alternativo ao cobre”, explica o professor.
A pesquisa, financiada pelo Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) da Fapesp, também contribui para uma migração de controle de pragas cada vez menos danoso para o meio ambiente. Zamuner diz que a exploração em laboratório desses microrganismos e a futura aplicação no campo dos conhecimentos obtidos pode auxiliar em políticas mais sustentáveis dentro da indústria cítrica brasileira.
O artigo Evolution and spread of Xanthomonas citri subsp. citri in the São Paulo, Brazil, citrus belt inferred from 758 novel genomes pode ser lido aqui.
Mais informações: setubal@iq.usp.br, com João Setubal, heraud04@gmail.com, com Dennis Carhuaricra, caiozamuner@gmail.com, com Caio Zamuner, e henrique.ferreira@unesp.br, com Henrique Ferreira.
*Estagiária sob orientação de Luiza Caires
**Estagiária sob orientação de Moisés Dorado
Matéria – Jornal da USP, Texto: Fernanda Zibordi*
Arte: Beatriz Haddad**
Imagem – O cancro cítrico não tem cura, sendo que a única forma de eliminar a doença é pela erradicação das plantas contaminadas – Imagem: concedida pelos pesquisadores
