Gene mutante HaVipR1 em Helicoverpa armigera ameaça eficácia de biotecnologia

Pesquisadores informaram haver descoberto novo mecanismo de resistência de Helicoverpa armigera à proteína Vip3Aa. A resistência de pragas agrícolas às toxinas da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt) representa um dos principais desafios para a sustentabilidade das lavouras transgênicas.

Cientistas australianos e chineses identificaram um gene, batizado de HaVipR1, cuja interrupção confere resistência quase total à toxina. A descoberta veio após cruzamentos genéticos, análises genômicas e testes com edição genética por CRISPR/Cas9.

A equipe estudou duas linhagens da praga, Ha85 e Ha477, obtidas a partir de populações de campo na Austrália. As lagartas exibiam resistência a doses de Vip3Aa até 687 vezes superiores às toleradas por populações suscetíveis.

Ao comparar os genomas, os cientistas notaram alterações estruturais no gene HaVipR1. Em uma das linhagens, uma pequena exclusão de 149 pares de bases na região reguladora impedia a produção normal da proteína. Na outra, um elemento transponível — um tipo de “gene saltador” — havia se inserido no primeiro íntron do gene, perturbando sua expressão.

Para validar a função do gene, os pesquisadores usaram a ferramenta CRISPR para induzir uma mutação deliberada em uma linhagem suscetível. O resultado: todos os descendentes com a mutação tornaram-se resistentes à toxina.

Vip3Aa atua no intestino das lagartas, promovendo a formação de poros nas células intestinais. O gene identificado parece conter domínios ligados à inibição de proteases e à adesão celular, sugerindo uma possível função na regulação da resposta ao dano celular causado pela toxina.

A ausência da proteína codificada pelo gene HaVipR1 pode permitir à lagarta reparar os danos causados pela toxina antes que ela complete seu efeito letal. Essa hipótese, no entanto, ainda precisa de confirmação experimental.

Apesar do alto grau de resistência observado em laboratório, os pesquisadores destacam que a frequência desse gene mutante no campo permanece baixa. Monitoramentos conduzidos entre 2009 e 2023 indicam estabilidade nas taxas de resistência a Vip3Aa, mesmo após a introdução da toxina nas lavouras de algodão australianas em 2016.

Esse controle está ligado a práticas rígidas de manejo da resistência, como uso de refúgios, rotação de tecnologias e combinação de múltiplas toxinas nas plantas. A estratégia conhecida como “morte redundante” continua eficaz, eliminando indivíduos que desenvolvem resistência a um único componente da mistura.

No entanto, os autores alertam que a presença de elementos genéticos móveis como o encontrado no gene HaVipR1 pode acelerar o surgimento de novas mutações. E isso exige atenção redobrada dos programas de monitoramento.

Mais informações em doi.org/10.1371/journal.pbio.3003165