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Dos tempos antigos até o presente: como a Xanthomonas evoluiu para o patógeno que conhecemos hoje?
Xanthomonas, derivado do grego "xanthos" (amarelo) e "monas" (substância), é um gênero de bactéria, muitos dos quais causam doenças em plantas. Este gênero contém pelo menos 27 espécies de Xanthomonas associadas a plantas, que juntas infectam mais de 400 espécies de plantas. Cada espécie normalmente possui um hospedeiro específico e/ou alcance de tecido e estratégia de colonização, e essas características do tecido estão intimamente relacionadas à evolução do patógeno.
Mudanças na taxonomia das gramíneas
O desenvolvimento do gênero Xanthomonas passou por muitos estudos taxonômicos e filogenéticos. A bactéria vesicatorium foi descrita pela primeira vez em 1921 como um patógeno de pimentões e tomates. Mais tarde, Dowson reclassificou-a como Xanthomonas campestris e propôs formalmente o gênero Xanthomonas. Com o desenvolvimento da genômica, a Xanthomonas foi estudada mais profundamente, e o perfil taxonômico dessas espécies ficou mais claro com base nos resultados da hibridização DNA:DNA.
Xanthomonas spp. estão evolutivamente relacionadas ao patógeno humano oportunista Stenotrophomonas maltophilia, que era anteriormente conhecido como Xanthomonas maltophilia.
Entre as relações entre essas espécies, o novo estudo sugere que os patótipos da banana e do milho devem ser reorganizados com base em dados filogenéticos recentes, esclarecendo ainda mais a história evolutiva e a classificação de Xanthomonas.
Morfologia e características de crescimento
As bactérias Xanthomonas são células retas em forma de bastonete, com 0,4 a 1,0 micrômetro de largura e 1,2 a 3,0 micrômetros de comprimento, com flagelos monopolares para motilidade. Em termos de suas características de crescimento, muitas vezes forma colônias pegajosas, elevadas e amarelas, e essa cor amarela vem de um pigmento chamado xantomonadina. Diferentes espécies de Xanthomonas apresentam adaptação à temperatura ambiente, com crescimento ótimo entre 25-30°C e capacidade de crescer entre 4 e 37°C.
Patógenos vegetais Xanthomonas
Espécies de Xanthomonas podem causar manchas bacterianas e doenças de murcha nas folhas, caules e frutos de muitas plantas. Espécies patogênicas específicas apresentam um alto grau de especificidade, e algumas espécies são divididas em múltiplas variantes patogênicas. Tome Xanthomonas citri subsp. citri como exemplo. Esta bactéria é uma causa importante de doenças em plantas cítricas, causando perdas consideráveis para culturas comerciais. Enquanto isso, a murcha bacteriana do arroz, causada por Xanthomonas ou yzae pv. oryzae, é particularmente devastadora nas principais regiões produtoras de arroz da Ásia.
O processo patogênico começa com a bactéria se fixando na superfície da planta hospedeira, posteriormente entrando nos tecidos do hospedeiro e colonizando feridas ou aberturas naturais, e eventualmente ressurgindo nas superfícies e se espalhando.
A chave para controlar essas doenças é limitar a introdução de patógenos. Muitas espécies de plantas desenvolveram resistência a doenças, o que pode ser a medida de controle mais econômica.
Mecanismo patológico e estratégias de prevenção e tratamento
Xanthomonas se liga por meio de polissacarídeos de superfície, proteínas de fixação e flagelos tipo IV, e pode formar biofilmes para resistir ao estresse ambiental. As xantomonadinas produzidas por essas bactérias são eficazes contra a radiação UV. A patogenicidade geralmente envolve o sistema de secreção tipo III (T3SS), que injeta até 30 proteínas efetoras que interferem no sistema imunológico da planta. Para prevenir a infecção, além de cultivar variedades resistentes a doenças, medidas adequadas de controle químico devem ser selecionadas.
Aplicações Industriais
As espécies de Xanthomonas também produzem um polissacarídeo comestível chamado goma xantana, amplamente utilizado em alimentos e outros campos industriais. Este produto também desempenha um papel importante na matriz do biofilme no ciclo da doença de Xanthomonas.
Exploração de recursos de Xanthomonas
Isolados da maioria das espécies de Xanthomonas estão disponíveis na Coleção Nacional de Bactérias Patogênicas de Plantas no Reino Unido, e também há muitas coleções de culturas internacionalmente, como o ICMP na Nova Zelândia e o CFBP na França. Os genomas de várias Xanthomonas foram sequenciados e os dados de suporte estão disponíveis em vários conjuntos de dados.À medida que a pesquisa sobre espécies de Xanthomonas se aprofunda, nossa compreensão desse grupo de patógenos de plantas se torna mais clara. Ao analisar a evolução desse patógeno, não podemos deixar de nos perguntar se futuras estratégias de proteção de plantas podem ser mais eficazes contra esses patógenos que ameaçam o crescimento das plantas?
