UTILIZAÇÃO DE BACTÉRIAS ENDOFÍTICAS NO CONTROLE BIOLÓGICO DE DOENÇAS

Bactérias endofíticas estão presentes em todas as espécies vegetais, permanecendo em estado de latência ou colonizando ativamente os tecidos de forma local ou sistêmica. Por ocuparem um nicho ecológico semelhante àqueles ocupados por patógenos as bactérias endofíticas apresentam grande potencial para o controle biológico (Hallmann et al., 1997). Este controle pode ser resultante de diversos mecanismos: competição por espaço e nutrientes na planta hospedeira; produção de compostos antimicrobianos (Pleban et al., 1997); indução de resistência sistêmica (M'piga et al., 1997; Benhamou et al., 1998; Duijff et al., 1997).

Dentre os gêneros mais estudados como agentes de controle biológico estão Bacillus e Pseudomonas. Entretanto, um grande número de bactérias apresentam antagonismo contra vários tipos de fungos e bactérias patogênicas. Em batata (Solanum tuberosum) e trevo vermelho (Trifolium pratense) foram isoladas 25 espécies de bactérias endofíticas, de 18 gêneros, das quais 74% apresentaram in vitro antibiose ao fungo patogênico Rhizoctonia solani (Sturz et al.; 1998). Em arroz, foram isoladas bactérias endofíticas que apresentaram forte atividade antifúngica contra R. solani, Pythium myriotylum, Guamannomyces graminis e Heterobasidium annosum (Mukhopadhyay et al., 1996).

Com o auxílio da engenharia genética, novas formas de controle biológico vem sendo desenvolvidas a partir de bactérias endofíticas. A introdução de genes exógenos nestas bactérias possibilita a aquisição de novas características utilizadas no controle de doenças e pragas. A bactéria Clavibacter xyli subsp. cynodontis é um endófito capaz de colonizar o xilema de várias espécies vegetais. Esta bactéria foi modificada para expressar o gene cryA(c), de Bacillus thuringiensis, que codifica uma proteína com atividade inseticida contra a broca do colmo de milho Ostrinia nubilalis (Fahey et al., 1991; Lampel et al., 1994). O gene cryA(c) foi inserido num vetor suicida que não se replica em Clavibacter xyli subsp. cynodontis. Um fragmento genômico de Clavibacter xyli subsp. cynodontis foi utilizado na construção para induzir recombinação do vetor com o cromossomo da bactéria. Os transformantes resultantes apresentaram grande estabilidade do gene inserido no cromossomo bacteriano.

As linhagens transformantes que secretavam de forma estável a proteína foram então inoculadas em sementes e plântulas de milho e as plantas resultantes mostraram em ensaios de campo um grande nível de proteção contra Ostrinia nubilalis (Tomasino et al., 1995). Outro trabalho com C. xyli subsp cynodontis utilizou vetores integrativo e replicativo para expressar e secretar uma endoglucanase de Clostridium thermocellum para o controle biológico de fungos. Embora a secreção enzimática tenha sido 23% superior nos transformantes replicativos, dado ao maior número de cópias do gene da endoglucanase, apenas os transformantes integrativos, com uma cópia mostraram estabilidade in vitro e no xilema de milho, com detecção da secreção da enzima in planta (Haapalainen et al., 1998). Para a integração dos vetores foi utilizado sequências de inserção obtidas de C. xyli subsp cynodontis. O vetor autoreplicativo foi construído a partir de um plasmídio promíscuo, capaz de replicar em C. xyli subsp cynodontis. Uma alternativa na construção de vetores de expressão estáveis e que se mantenham em maior número de cópias nos transformantes seria a utilização de plasmídios nativos, obtidos das próprias bactérias endofíticas (Uratani et al., 1995).