"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."
"A praga vai acabar com a castanha? Os agricultores preferem não supor. Ela continua latente nas raízes E criando novos brotos Até que outro parasita Venha para acabar com a praga."
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 20, a plantação de castanha do leste dos EUA, estimada em quase 4 bilhões de árvores, foi completamente dizimada por uma infecção fúngica. Os fungos são os patógenos de plantas mais destrutivos, incluindo cultivos de grande importância econômica. Vocês podem imaginar que hoje perdas associadas à infecção fúngica em cultivos são estimadas em bilhões de dólares por ano, em todo o mundo? Isso representa calorias suficientes para alimentar meio bilhão de pessoas, o que leva a repercussões severas, incluindo episódios de fome nos países em desenvolvimento, grande redução de renda para agricultores e distribuidores, preços elevados para os consumidores e risco de exposição a micotoxinas, o 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.
Os problemas que enfrentamos recaem sobre o método atual usado para prevenir e tratar essas doenças terríveis, como o controle genético, a exploração de fontes naturais de resistência, rotação de cultivos ou tratamento de sementes, entre outros, já que ainda são limitados ou efêmeros. Eles devem ser constantemente renovados. Portanto, precisamos urgentemente desenvolver estratégias mais eficientes e, para isso, pesquisas são necessárias para identificar mecanismos biológicos que podem ser segmentados por novos tratamentos antifúngicos.
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.
Os fungos não podem se mover e só crescem por extensão para formar uma rede sofisticada, o micélio. Em 1884, Anton de Bary, o pai da patologia vegetal, foi o primeiro a presumir que os fungos são guiados por sinais enviados pela planta hospedeira, ou seja, uma planta na qual podem se alojar e sobreviver. Assim, os sinais agem como um farol para os fungos localizarem crescerem, alcançarem e, finalmente, invadirem e colonizarem uma planta. Ele sabia que a identificação desses sinais revelaria um grande conhecimento que serviria, então, para elaborar estratégia para bloquear a interação entre o fungo e a planta. No entanto, a falta de um método naquele momento o impediu de identificar este mecanismo ao 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 purificação e abordagens genômicas mutacionais, bem como uma técnica que permite a medição do crescimento dirigido de hifas, hoje fico feliz em dizer que depois de 130 anos, meu antigo time e eu pudemos finalmente identificar os sinais da planta estudando a interação entre um fungo patogênico, chamado fusarium oxysporum, e uma das plantas hospedeiras, o tomate. Além disso, podemos caracterizar o receptor fúngico desses sinais e parte da reação subjacente que acontece dentro do fungo, causando seu crescimento em direção à planta.
(Applause)
(Aplausos)
Thank you.
Obrigada.
(Applause)
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 desses processos moleculares oferece um painel de moléculas potenciais que podem ser usadas para criar novos tratamentos antifúngicos. E esses tratamentos interromperiam a interação entre o fungo e a planta, bloqueando o sinal dela ou o sistema de recepção fúngica que recebe esses sinais. Infecções fúngicas têm devastado o cultivo agrícola. Além do mais, estamos agora numa era na qual a demanda de produção agrícola vem aumentando significativamente. Isso se dá pelo crescimento populacional, o desenvolvimento econômico, as mudanças climáticas e a demanda por biocombustíveis. Nosso entendimento do mecanismo molecular de interação entre um fungo e a planta hospedeira, como o tomate, potencialmente representa um passo importante para o desenvolvimento de uma estratégia mais eficiente para combater doenças fúngicas das plantas e, assim, resolver problemas que afetam a vida das pessoas, a segurança alimentar e o crescimento econômico.
Thank you.
Obrigada.
(Applause)
(Aplausos)