Proteção de culturas: um novo método para compreender a comunicação sexual dos insetos
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Uma equipe de cientistas do INRAE, em colaboração com a Université Côte d'Azur e a Universidade Agrícola de Nanjing, na China, usou um método inovador baseado em IA para identificar o feromônio sexual da mariposa do lírio1 e os receptores olfativos associados a ele. A praga de insetos, cujas lagartas se alimentam dessas plantas, é encontrada na Ásia e na Oceania. Esta abordagem para identificar moléculas até então desconhecidas abre novas possibilidades para identificar feromônios em outras espécies. Estas moléculas desempenham um papel fundamental em certas estratégias de biocontrolo actualmente utilizadas para proteger as culturas, particularmente em França. Os resultados foram obtidos no âmbito do programa EXPLOR'AE e publicados na BMC Biology.
Embora os insetos sejam essenciais para os ecossistemas, eles também podem danificar as colheitas. Algumas abordagens conhecidas como “biocontrole” usam a comunicação sexual dos insetos, que depende de moléculas odoríferas chamadas feromônios, para resolver esse problema. Conhecer o feromônio sexual de uma espécie pode ajudar a controlar sua população, por exemplo, liberando grandes quantidades do feromônio no ar para interromper o acasalamento ou usando armadilhas para insetos para estimar ou controlar a densidade populacional. No entanto, identificar feromônios não é simples: requer acesso a insetos vivos, conhecimento de quando exatamente eles produzem feromônios e análise de numerosos compostos químicos para avaliar sua atratividade.
Os cientistas desenvolveram um método para identificar o feromônio sexual da mariposa-lírio (Spodoptera picta), cuja comunicação sexual era até então desconhecida. A abordagem deles funciona ao contrário: em vez de começar pelo inseto que emite o sinal, como tradicionalmente acontece, eles começaram pelo receptor e seus receptores olfativos, identificados pela análise dos genes do inseto. Eles modelaram os receptores usando software de computador e os testaram com diferentes moléculas odoríferas para prever quais delas provavelmente interagiriam com eles. Esta análise identificou um feromônio potencial e seus receptores associados. Os cientistas confirmaram então as descobertas através de uma série de testes eletrofisiológicos, analíticos e comportamentais.
Para identificar o feromônio e os receptores olfativos associados, a equipe de pesquisa combinou várias abordagens complementares. Com base nos genes das espécies e em comparações com espécies relacionadas, eles primeiro selecionaram dois receptores candidatos. Os pesquisadores usaram então a inteligência artificial para prever suas estruturas tridimensionais e o acoplamento molecular, um método computacional usado para prever como duas moléculas podem se ligar e interagir, para testar moléculas voláteis e identificar aquelas que provavelmente interagiriam com os receptores.
Em seguida, os pesquisadores testaram experimentalmente os receptores olfativos selecionados com as moléculas voláteis previstas, confirmando que os receptores poderiam detectar esses compostos. Eles então combinaram métodos físico-químicos e eletrofisiológicos para confirmar que as mulheres secretam esse feromônio sexual e que os homens podem detectar a molécula volátil, acetato de (Z,E)-9,11-tetradecadienil. Finalmente, testes comportamentais confirmaram a capacidade do feromônio de atrair mariposas machos e provocar comportamento sexual.
Os experimentos estão sendo realizados com a mariposa-lírio, uma espécie “não modelo” que não é encontrada na França continental e, portanto, não é considerada uma praga preocupante naquele país. No entanto, é uma praga significativa em muitas partes do mundo, particularmente em jardins privados, parques públicos e jardins botânicos, onde os regulamentos sobre a utilização de produtos de controlo de pragas são particularmente rigorosos. Este trabalho abre a possibilidade de utilização de métodos baseados em feromônios para controlar esta mariposa.
O principal significado deste estudo é que ele fornece prova de conceito para uma abordagem para identificar pares receptor-feromônio em insetos. Esta abordagem poderia acelerar consideravelmente a caracterização de feromônios sexuais até então desconhecidos em muitas espécies, particularmente pragas agrícolas atuais, emergentes e invasivas. A identificação das moléculas que constituem os feromônios de insetos como as mariposas também oferece novos insights sobre a história evolutiva dessas espécies: os feromônios atuam como assinaturas químicas de uma espécie e ajudam a mantê-las separadas.
Arthur Comte et al, Estruturas de receptores odorantes predizem o principal componente de feromônio sexual feminino em uma mariposa, BMC Biology (2026). DOI: 10.1186/s12915-026-02717-1
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