De acordo com pt.wedoany.com-A equipe de Gao Caixia, do Instituto de Genética e Biologia do Desenvolvimento da Academia Chinesa de Ciências, conseguiu projetar do zero, utilizando inteligência artificial, receptores imunológicos sintéticos funcionalmente ativos em plantas.
No sistema imunológico natural das plantas, os receptores imunológicos NLR atuam como "sentinelas", reconhecendo proteínas específicas de patógenos ou vírus e ativando a defesa. No entanto, o número de receptores naturais é limitado, e a estrutura complexa dos módulos de reconhecimento dificulta sua modificação, enquanto a rápida mutação dos patógenos pode levar à perda de resistência. A equipe de Gao Caixia focou em uma classe de receptores NLR que contêm domínios de isca integrados, cujo módulo de reconhecimento é pequeno, funcionalmente independente e pode ser substituído e montado.
A equipe primeiro usou IA para prever a estrutura tridimensional das proteínas dos patógenos e, em seguida, utilizou a ferramenta BindCraft para projetar do zero proteínas de ligação que se ligam firmemente às proteínas dos patógenos. Por fim, este módulo de reconhecimento artificial foi inserido no esqueleto do receptor imunológico do arroz, construindo sentinelas imunológicas sintéticas. Tendo como alvo a proteína do capsídeo do vírus Y da batata, dos 48 receptores imunológicos sintéticos projetados, 11 foram capazes de reconhecer com precisão e ativar a imunidade. Posteriormente, foram projetados 391 receptores para proteínas de vários patógenos, como vírus, bactérias, fungos e oomicetos de plantas, dos quais 71 ativaram com sucesso a imunidade, com uma taxa de sucesso próxima a 20%.
Algumas versões iniciais projetadas por IA apresentavam problemas de atividade imunológica insuficiente ou autoativação. Para isso, a equipe introduziu um sistema de evolução direcionada in planta, otimizando os receptores imunológicos sintéticos dentro das células vegetais para aumentar a atividade e reduzir os níveis de autoativação, formando um fluxo de desenvolvimento completo de "projeto-construção-teste-evolução".
Os revisores avaliaram que este estudo representa um avanço significativo no campo da engenharia imunológica de plantas, estabelecendo as bases para o desenvolvimento de resistência a doenças duradoura e de amplo espectro.
Gao Caixia afirmou que este trabalho realizou uma mudança de paradigma na pesquisa de receptores imunológicos de plantas, passando da "descoberta natural" para o "design artificial preciso", impulsionando o melhoramento para resistência a doenças de "utilizar a natureza" para "criação direcionada".
