A Universidade Hebraica de Jerusalém desenvolveu um biossensor baseado em proteína para detectar doenças de plantas. A invenção poderá ajudar a melhorar a segurança alimentar global e minimizar perdas na produção agrícola.
Num estudo publicado no The Plant Journal, pesquisadores da Faculdade de Agricultura, Alimentos e Meio Ambiente da Universidade Hebraica de Jerusalém utilizaram um novo sistema de sensor molecular capaz de entrar nas células vegetais e identificar potenciais doenças.
Com as batatas representando um papel importante na segurança alimentar global, os pesquisadores israelenses desenvolveram um método que permite a detecção precoce de infecções por requeima.
Requeima (Phytophtora infestans) é a doença mais danosa para diversas culturas de importância econômica, como a batata, o tomate e o cacau. Ela ocorre em todas as partes da planta, causando lesões marrons que gradualmente espalham-se pelas folhas e também pelos frutos. Ocorre praticamente em todas as áreas produtoras destas culturas.
A requeima representa hoje uma das principais causas de perda de colheitas de batata e tomate, resultando em prejuízos anuais globais na casa dos 6,5 bilhões de dólares.
O estudo foi conduzido pelo estudante de doutorado Matanel Hipsch sob a supervisão do Dr. Shilo Rosenwasser, professor sênior e professor assistente da Faculdade Robert H Smith de Agricultura, Alimentação e Meio Ambiente da Universidade Hebraica.
Este novo método desenvolvido em Israel permite a detecção precoce de várias doenças prejudiciais nas folhas das plantas com a ajuda de uma varredura externa simples e inofensiva. Usando métodos de engenharia genética, os pesquisadores produziram novas variedades de batatas que produzem proteínas especiais que são enviadas para diferentes regiões das células vegetais. Como parte do processo, a proteína atua como um único sensor biológico que pode ser enviado, por exemplo, aos cloroplastos das células da planta, onde ocorre a fotossíntese.
“Em seus estágios iniciais, é difícil identificar a doença, pois não há sinais externos na folha”, explica o doutorando Matanel Hipsch. “Em nosso estudo anterior, vimos que o uso de sensores moleculares dentro dos sistemas biológicos de batatas é particularmente eficaz na identificação de condições de estresse antes mesmo que o dano à planta tenha sido causado”.
Usando câmeras sensíveis que captam os sinais enviados pelo sensor, eles conseguiram obter informações espaciais no nível de toda a planta. Segundo os pesquisadores, as imagens produzidas pelas câmeras ajudaram a monitorar o estado fisiológico da planta ao longo do desenvolvimento da requeima da batata.
Os resultados da pesquisa revelaram que o uso da proteína como sensor biológico foi capaz de detectar as áreas doentes das folhas mesmo durante os primeiros estágios invisíveis. Essas descobertas também levaram os pesquisadores a colaborar com o Dr. David Helman, do Departamento de Ciências do Solo e da Água da universidade, para desenvolver um algoritmo baseado em Inteligência Artificial capaz de analisar as imagens fluorescentes e distinguir entre folhas saudáveis e folhas infectadas.
ANDS | ARUTZ SHEVA
