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O semiárido nordestino brasileiro guarda segredos invisíveis a olho nu. Entre espinhos e climas extremos, os cactos convivem com um inimigo persistente: insetos que sugam a seiva e podem comprometer seu crescimento. O que pouca gente imagina é que dentro deles, bactérias microscópicas cumprem um papel vital para sua sobrevivência. Agora, pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) começam a desvendar como essa parceria funciona.
O estudo, publicado na revista Biology, analisou micro-organismos que vivem dentro da cochonilha, espécie de inseto que ataca o cacto Opuntia stricta, planta essencial para alimentação de rebanhos no semiárido. A pesquisa revelou que uma bactéria chamada Candidatus Uzinura diaspidicola está presente em praticamente todos os insetos estudados e tem papel fundamental na sobrevivência da praga. Em locais onde a infestação era mais intensa, a diversidade de outras bactérias diminuía, sinal de que os insetos podem estar se adaptando para resistir melhor às condições hostis impostas pelas plantas.
Para chegar a esses resultados, os pesquisadores coletaram insetos em diferentes níveis de infestação e analisaram amostras de DNA para identificar quais bactérias estavam presentes. As informações foram processadas em softwares que comparam milhares de sequências genéticas e indicam como cada bactéria atua dentro do inseto. Segundo o professor Matheus Augusto, orientador da pesquisa, as análises mostraram que o endossimbionte Uzinura domina as amostras, sugerindo um papel simbiótico essencial para a sobrevivência do inseto.
A etapa de análise dos dados contou com o apoio do Núcleo de Processamento de Alto Desempenho (NPAD/UFRN), unidade de supercomputação da UFRN, que forneceu a infraestrutura necessária para lidar com o grande volume de informações biológicas geradas no estudo. Segundo Matheus, o uso de seus recursos foi essencial para executar pipelines de bioinformática com eficiência e precisão. A capacidade de processamento do núcleo permitiu que o grupo rodasse análises avançadas e reprodutíveis, fundamentais para interpretar o microbioma dos insetos e compreender a relação entre eles e os cactos.
Esses achados ajudam a compreender como insetos e bactérias evoluem juntos e se adaptam a ambientes extremos. “Os resultados têm potencial impacto social na promoção da segurança alimentar e sustentabilidade em regiões semiáridas, como o Nordeste brasileiro, onde o cacto Opuntia stricta é importante para a alimentação de rebanhos durante secas”, afirmou Matheus.
Compreender a relação entre os insetos e seus micro-organismos pode ajudar a criar estratégias de controle biológico mais naturais, reduzindo a dependência de inseticidas químicos. Isso diminuiria a resistência das pragas e o acúmulo de substâncias tóxicas no solo e na cadeia alimentar. “Esses achados podem apoiar a proteção de cactos forrageiros, fortalecendo a resiliência econômica e cultural de comunidades rurais”, complementou o pesquisador.
A pesquisa também envolveu o grupo do professor Rodrigo Juliani Siqueira Dalmolin, do Departamento de Bioquímica (DBQ) do Centro de Biociências (CB/UFRN), responsável pelas análises computacionais, juntamente com o doutorando em Bioinformática (PPGBioinfo/UFRN), João Cavalcante. Ele explica que, para investigar a microbiota da cochonilha, é realizado o processamento de dados de amplicons do gene 16S rRNA, uma técnica que permite identificar a ‘identidade’ das bactérias presentes nas amostras por meio de sequenciamento genético. A análise computacional foi executada por meio do nf-core/ampliseq, um fluxo de trabalho (pipeline) pertencente à comunidade nf-core, uma iniciativa internacional que desenvolve e mantém pipelines de análise de dados biológicos reprodutíveis, padronizados e revisados por pares.
“O uso desse pipeline, juntamente com a infraestrutura do Núcleo de Processamento de Alto Desempenho (NPAD) aqui da UFRN, permitiu que produzíssemos os resultados observados por nossos colaboradores: à medida que a infestação na palma aumenta, a comunidade de bactérias do inseto tende a se tornar mais especializada e dominada pelo simbionte Candidatus Uzinura. Rotineiramente, em nosso grupo, colaboramos em projetos de análise de dados de sequenciamento genético como esse. É sempre uma boa experiência para ambos os lados ver os resultados que podemos obter com o nosso know-how em bioinformática e a infraestrutura local da UFRN”, destaca João Cavalcante.
O trabalho reforça o caráter interdisciplinar do estudo, que uniu especialistas em biologia, bioquímica e bioinformática. “Essa integração reforça o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis de controle de pragas, essenciais para a proteção da Opuntia stricta, uma cultura de grande relevância para a agricultura de sequeiro e para a alimentação animal e humana”, destacou Matheus.
Os próximos passos incluem ampliar o número de amostras e adotar novas ferramentas genéticas para investigar com mais profundidade o papel das bactérias simbióticas. O grupo pretende estudar como esses micro-organismos ajudam os insetos a lidar com compostos tóxicos produzidos pelos cactos e avaliar se é possível manipular essas bactérias para conter infestações de forma mais ecológica.
Objetivo Estratégico
O impacto social desta pesquisa na promoção da segurança alimentar e da sustentabilidade em regiões semiáridas está em conformidade com os indicadores 14 e 15 do Plano de Gestão da UFRN (2023–2027), que visam, respectivamente, ao aumento da participação discente em ações de empreendedorismo e empreendedorismo social e ao fortalecimento de programas estruturantes, projetos e cursos de extensão inovadora com impacto no desenvolvimento regional.
Fonte: Agecom/UFRN
