Uma pequena praga cítrica esconde um mistério biológico nunca visto antes

Uma equipe colaborativa da Universidade Nacional de Pusan, do Instituto Nacional de Ciências Fisiológicas, da Universidade de Kobe e da Universidade de Tecnologia de Toyohashi relatou a descoberta desta estrutura incomum em forma de tubo dentro Candidata Profftella armatura, que vive dentro do psilídeo cítrico asiático (Diaphorina cítrica). Seus resultados aparecem em Npj Imagiologia.

Imagens avançadas revelam grandes tubos helicoidais em Profftella

O psilídeo cítrico asiático é uma importante ameaça agrícola responsável por graves perdas nas culturas cítricas em todo o mundo, afetando em última análise tanto o rendimento como os preços de mercado. O inseto carrega Profftellauma bactéria simbiótica que é transmitida de pai para filho e desempenha um papel fundamental na sobrevivência do inseto. Profftella também é conhecido por produzir compostos tóxicos que ajudam o psilídeo a se defender de predadores.

Usando microscopia eletrônica 3D, os pesquisadores observaram que Profftella as células são extremamente alongadas, atingindo comprimentos de mais de 100 micrômetros. Dentro dessas células esticadas, a equipe identificou múltiplas estruturas tubulares longas, cada uma medindo dezenas de micrômetros. Os tubos medem cerca de 230 nm de diâmetro e são feitos de 5 a 6 fibras helicoidais destras que se torcem juntas. Eles ocupam consistentemente uma parte substancial de cada Profftella célula. O professor assistente Chihong Song da Universidade Nacional de Pusan, o primeiro autor do estudo, observou: “Normalmente, as bactérias não possuem organelas tão complexas. Além disso, fiquei surpreso ao descobrir que este tubo é tão estável e robusto que mantém sua forma durante a observação por microscopia eletrônica de alto vácuo, sem fixação ou incorporação química. “

Túbulos repletos de ribossomos sugerem novas funções biológicas

Estudos de acompanhamento utilizando métodos adicionais, incluindo microscopia óptica, revelaram que o interior destes tubos contém muitos ribossomos, estruturas responsáveis ​​pela produção de proteínas. O professor associado Atsushi Nakabachi da Universidade de Tecnologia de Toyohashi, autor correspondente do trabalho, explicou: “Com base nisso, os tubos podem estar envolvidos na síntese de proteínas. Dada a sua robustez, eles também poderiam fornecer suporte físico ao alongado Profftella células, e talvez até atue como uma estrutura para o transporte de materiais – como o citoesqueleto das células eucarióticas.”

Implicações para a evolução bacteriana e controle de pragas cítricas

Os pesquisadores destacam que esta estrutura tubular representa um exemplo excepcionalmente raro de organela dentro de bactérias. A sua descoberta desafia suposições de longa data de que as bactérias são inerentemente simples e carecem de tal complexidade interna. A descoberta oferece novas pistas sobre como as características celulares podem ter evoluído e pode contribuir para o desenvolvimento de estratégias específicas para gerir a psilídeo cítrica asiática, que é uma séria preocupação para a agricultura global.

Este estudo recebeu financiamento da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência KAKENHI (números de concessão 21687020, 26292174, 20H02998 e 25K02023 para AN), do Estudo Colaborativo do Programa de Microscopia Eletrônica de Alta Tensão (2015-502, 2016-502) do Instituto Nacional de Ciências Fisiológicas para AN, e uma Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF) conceder RS-2024-00440289 ao CS.