"Will the blight end the chestnut? The farmers rather guess not. It keeps smouldering at the roots And sending up new shoots Till another parasite Shall come to end the blight."
"Será que o cancro vai dar cabo do castanheiro? "Os agricultores acham que não. "Vai-se manter a corroer as raízes "e a lançar novos rebentos "até que apareça outro parasita "para acabar com o cancro".
At the beginning of the 20th century, the eastern American chestnut population, counting nearly four billion trees, was completely decimated by a fungal infection. Fungi are the most destructive pathogens of plants, including crops of major economic importance. Can you imagine that today, crop losses associated with fungal infection are estimated at billions of dollars per year, worldwide? That represents enough food calories to feed half a billion people. And this leads to severe repercussions, including episodes of famine in developing countries, large reduction of income for farmers and distributors, high prices for consumers and risk of exposure to mycotoxin, poison produced by fungi.
No início do século XX, a população de castanheiros do oeste dos EUA, que era de quase 4000 milhões de árvores, foi totalmente dizimada por uma infeção de fungos. Os fungos são os agentes patogénicos mais destrutivos das plantas, incluindo culturas de enorme importância económica. Sabiam que, atualmente, as perdas de colheitas, associadas a infeções de fungos, estão avaliadas em milhares de milhões de dólares por ano, a nível mundial? Isso representa calorias alimentares suficientes para alimentar 500 mil pessoas. Isso provoca graves repercussões, incluindo episódios de fome em países em desenvolvimento, grande redução de receitas dos agricultores e distribuidores, preços altos para os consumidores e risco de exposição a micotoxinas, um veneno produzido por fungos.
The problems that we face is that the current method used to prevent and treat those dreadful diseases, such as genetic control, exploiting natural sources of resistance, crop rotation or seed treatment, among others, are still limited or ephemeral. They have to be constantly renewed. Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies and for this, research is required to identify biological mechanisms that can be targeted by novel antifungal treatments.
O problema que enfrentamos é que os atuais métodos usados para a prevenção e tratamento dessas terríveis doenças, tais como o controlo genético, a exploração de fontes naturais de resistência, a rotação de culturas ou o tratamento de sementes, entre outros, ainda são limitados ou efémeros. Têm que ser renovados permanentemente. Portanto, precisamos urgentemente de arranjar estratégias mais eficazes e para isso, é precisa investigação para identificar mecanismos biológicos que possam ser visados por um novo tratamento antifungos.
One feature of fungi is that they cannot move and only grow by extension to form a sophisticated network, the mycelium. In 1884, Anton de Bary, the father of plant pathology, was the first to presume that fungi are guided by signals sent out from the host plant, meaning a plant upon which it can lodge and subsist, so signals act as a lighthouse for fungi to locate, grow toward, reach and finally invade and colonize a plant. He knew that the identification of such signals would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy to block the interaction between the fungus and the plant. However, the lack of an appropriate method at that moment prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.
Uma característica dos fungos é que não podem mover-se e só crescem por extensão para formar uma rede sofisticada, o micélio. Em 1884, Anton de Bary, o pai da patologia das plantas, foi o primeiro a presumir que os fungos são guiados por sinais enviados a partir da planta hospedeira, ou seja, uma planta na qual ele pode alojar-se e subsistir. Os sinais agem como um farol para os fungos localizarem, crescerem nessa direção, invadirem e colonizarem uma planta. Ele sabia que a identificação desses sinais revelaria grandes conhecimentos que serviriam para elaborar a estratégia que podia bloquear a interação entre o fungo e a planta. Mas a falta de um método adequado naquela época impediu-o de identificar esse mecanismo a nível molecular.
Using purification and mutational genomic approaches, as well as a technique allowing the measurement of directed hyphal growth, today I'm glad to tell you that after 130 years, my former team and I could finally identify such plant signals by studying the interaction between a pathogenic fungus called Fusarium oxysporum and one of its host plants, the tomato plant. As well, we could characterize the fungal receptor receiving those signals and part of the underlying reaction occurring within the fungus and leading to its direct growth toward the plant.
Usando a abordagem da purificação e da genómica mutacional, assim como uma técnica que permite medir o crescimento direto das hifas, tenho o prazer de vos dizer hoje que, ao fim de 130 anos, a minha antiga equipa e eu conseguimos identificar finalmente esses sinais das plantas estudando a interação entre um fungo patogénico chamado Fusarium oxysporum e uma das suas plantas hospedeiras, o tomateiro. Também conseguimos caracterizar o recetor fúngico que recebe esses sinais e parte da reação subjacente que ocorre no interior do fungo e que leva ao seu crescimento direto na direção da planta.
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Obrigada.
Thank you.
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The understanding of such molecular processes offers a panel of potential molecules that can be used to create novel antifungal treatments. And those treatments would disrupt the interaction between the fungus and the plant either by blocking the plant signal or the fungal reception system which receives those signals. Fungal infections have devastated agriculture crops. Moreover, we are now in an era where the demand of crop production is increasing significantly. And this is due to population growth, economic development, climate change and demand for bio fuels. Our understanding of the molecular mechanism of interaction between a fungus and its host plant, such as the tomato plant, potentially represents a major step towards developing more efficient strategy to combat plant fungal diseases and therefore solving of problems that affect people's lives, food security and economic growth.
A compreensão destes processos moleculares oferece um painel de moléculas potenciais que podem ser usadas para criar tratamentos antifúngicos novos. E esses tratamentos impedirão a interação entre o fungo e a planta quer bloqueando o sinal da planta ou o sistema de receção fungífero que recebe esses sinais. As infeções por fungos têm devastado culturas agrícolas. Além disso, estamos numa era em que a procura da produção agrícola está a aumentar significativamente. Isso deve-se ao aumento da população, ao desenvolvimento económico, à alteração climática e à procura de biocombustíveis. A nossa compreensão do mecanismo molecular da interação entre um fungo e a sua planta hospedeira, como o tomateiro, representa potencialmente um importante passo para o desenvolvimento duma estratégia mais eficaz para combater as doenças fungíferas das plantas e, portanto, para resolver os problemas que afetam a vida das pessoas, a segurança alimentar e o crescimento económico.
Thank you.
Obrigada.
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