Já que o assunto é evolução, também temos o que descascar, e hoje vamos falar sobre fósseis. Mas não se engane, não é sobre ossos fossilizados de animais extintos: é sobre moléculas fósseis!

Quando falamos em DNA, RNA e proteínas, nos referimos à moléculas que foram ganhando maior complexidade ao longo dos anos. Assim como organismos inteiros se originaram de estruturas simples, e foram mudando e se adaptando aos diferentes ambientes com o passar dos anos, as moléculas também eram inicialmente mais simples.

Agora eu pergunto: se o desenterrar de ossos fósseis auxilia na elaboração de modelos evolutivos de animais, que tipo de molécula levou à elaboração de teorias de evolução de moléculas?

A resposta está nas plantas que podem estar aí no seu jardim!

Desafio para os fitopatologistas

No século passado, algumas doenças desafiavam os fitopatologistas, cientistas que estudam as doenças das plantas. Eles não conseguiam identificar alguns tipos de microorganismos e isso dificultava o entendimento das epidemias.

A determinação das causas de uma doença infecciosa, ou seja, o conhecimento do patógeno responsável pela infecção, é fundamental para entender os aspectos relacionados à sua disseminação e sobrevivência, fatores que estão diretamente associados às estratégias de manejo e controle.

Dois exemplos dessas doenças desafiadoras são:

1- o afilamento do tubérculo da batata;

2 – a exocorte dos citros.

Pesquisas desenvolvidas ainda ano século XX demonstraram que ambas as doenças eram causadas por minúsculas moléculas de RNA denominadas viroides.

Vírus e viroides

O genoma dos vírus contém as informações necessárias para fazer uma nova cópia, mas eles precisam da maquinaria das células vegetais para construir outro capsídeo e outro ácido nucleico, já que não conseguem fazer isso sozinhos.

E, por incrível que pareça, viroides são ainda mais simples, porque além de não apresentarem capsídeo, o genoma que os compõe é constituído de uma pequena molécula circular de RNA que não carrega nenhum tipo de informação. É um RNA “pelado” e bem pequeno (com cerca de 350 nucleotídeos).

Se ainda couber uma comparação, é como se o vírus fosse uma nave com um piloto, e o viroide fosse só o piloto.

O genoma dos viroides não codifica proteínas e é cerca de 10 vezes menor que o genoma do menor vírus de plantas conhecido.

Viroides na agricultura

Mesmo sendo moléculas muito simples, os viroides causam grandes preocupações para a agricultura e são capazes de infectar uma planta inteira viajando pelo floema, causando sintomas que podem, inclusive, culminar com a morte das plantas.

Há pouca mais de 30 espécies de viroides conhecidas e são classificadas em duas famílias:

(i) Pospiviroidae, que reúne os viroides que se replicam no núcleo das células vegetais e não possuem ribozimas;

(ii) Avsunviroidae, cujos membros se replicam nos cloroplastos e possuem ribozimas.

Ribozima

Esse é o nome que recebem as estruturas moleculares formadas pela dobra da própria molécula de RNA do viroide, podendo ocasionar a sua quebra.

A presença dessas estruturas foi crucial para determinar qual família de viroides é a mais ancestral: a Avsunviroidae! Isso porque essa capacidade de clivar a própria molécula de RNA (autocatálise) é considerada uma maneira ancestral de fazer cópias da própria molécula.

Dúvidas sobre evolução? Confira essa infográfico!

O fato desses viroides se replicarem nos cloroplastos também é outra evidência de sua ancestralidade, já que evidências evolutivas indicam que cloroplastos eram microrganismos capazes de fazer fotossíntese e tinham vida livre antes de serem englobados por células.

Os viroides são responsáveis por prejuízos importantes na agricultura, sendo capazes de infectar plantas de diferentes famílias botânicas, monocotiledôneas e dicotiledôneas, herbáceas e lenhosas.

Entretanto, é intrigante o fato desses RNA infecciosos só terem sido encontrados em plantas superiores, mas essa é uma outra história para descascar.

Para aqueles que se interessarem em aprender um pouco mais sobre os viroides, indicamos esses alguns artigos científicos:

• Discovering viroids–a personal perspective
• Viroids and Satellites
• From Y1K to Y2K: Millennial Milestones in Plant Pathology
• Viroids: Survivors from the RNA World?

Texto escrito pelo pesquisador Marcelo Eiras
Edição por Diogo Galdeano e Raquel Caserta