PRIMER: Decifrando um Novo Estado Celular na Imunidade Vegetal
Legenda: Identificação de estados celulares diversos em folhas de A. thaliana infectadas por patógenos bacterianos. Esquema da análise temporal do snMultiome.
b, Embedding bidimensional dos núcleos de todas as amostras, gerado por projeção de aproximação uniforme de manifold (UMAP) com base nos dados transcriptômicos. Os núcleos foram coloridos de acordo com os clusters Leiden. À esquerda, clusters principais. À direita, exemplos de subclusterização dos clusters principais. Os tipos celulares foram anotados com base na expressão de genes marcadores.
c, Análise de enriquecimento de termos de ontologia gênica (GO) para genes marcadores de cada cluster principal (Figura Estendida 2a). São mostrados termos GO relacionados às respostas de defesa. Valores P ajustados foram calculados usando um teste hipergeométrico unilateral seguido pela correção de Benjamini–Hochberg. Consulte a Figura Estendida 2d para uma análise mais abrangente.
d, Mapa de calor mostrando a expressão pseudobulk normalizada dos subclusters. Genes relacionados à defesa, bem caracterizados, são exibidos. Consulte a Figura Estendida 3c para uma análise mais detalhada. As barras superiores indicam o tipo de célula e o cluster principal do qual cada subcluster foi derivado. O esquema de cores dos clusters principais corresponde ao de b.
e, Subclusterização do cluster principal 6 (células companheiras do floema – PCCs). Genes relacionados à defesa com expressão especÃfica para subclusters são exibidos.
f, Esquema da subclusterização dos clusters 3, 7 e 11 (células do mesofilo ativas na imunidade).
g, Expressão de genes envolvidos em diferentes etapas da biossÃntese e secreção de metabólitos secundários derivados do triptofano, mostrados em h.
h, Esquema simplificado da biossÃntese e secreção de metabólitos secundários derivados do triptofano.Â
Creditos da imagem: Nobori et al, 2025
O estudo “A rare PRIMER cell state in plant immunity” apresenta uma descoberta revolucionária na imunidade das plantas, identificando um estado celular raro denominado PRIMER. Essas células desempenham um papel central nas respostas imunes das folhas de *Arabidopsis thaliana* infectadas por patógenos bacterianos, como *Pseudomonas syringae*. Combinando abordagens de transcriptômica de célula única (snRNA-seq), epigenômica (snATAC-seq) e transcriptômica espacial (MERFISH), os autores criaram um atlas funcional e regulatório detalhado, fornecendo uma nova perspectiva sobre a organização espacial e a interação entre estados celulares em tecidos infectados.
Os PRIMERs, localizados no centro de regiões imunologicamente ativas, exibem assinaturas moleculares únicas, como a expressão do fator de transcrição GT-3A. Este fator regula negativamente a imunidade em células PRIMER, ao mesmo tempo em que facilita a propagação de respostas imunes para as células vizinhas, conhecidas como células “bystander”. As células “bystander,” por sua vez, ativam genes relacionados à sinalização imunológica de longo alcance, como ALD1 e FMO1, demonstrando a existência de uma coordenação multicelular nas respostas de defesa.
Entre os avanços técnicos, o estudo destaca a aplicação de análises multiômicas temporais para correlacionar mudanças na expressão gênica e na acessibilidade do genoma com padrões espaciais e temporais de resposta imune. Essa abordagem revelou interações complexas entre estados celulares, como a coexistência de assinaturas epigenéticas especÃficas de PRIMER e “bystander,” e identificou novos elementos regulatórios e genes envolvidos na imunidade vegetal.
Os achados também sugerem que PRIMERs podem estar associados à resistência sistêmica adquirida (SAR) por meio da morte celular localizada, que envia sinais para ativar genes de defesa nas células ao redor. Além disso, o GT-3A emerge como um elemento central na regulação desse processo, funcionando como um modulador que equilibra a ativação imune e a morte celular.
Essa pesquisa não apenas amplia o entendimento dos mecanismos fundamentais de defesa em plantas, mas também oferece uma base robusta para explorar aplicações práticas, como o desenvolvimento de culturas mais resistentes a patógenos. O estudo sublinha a importância de integrar tecnologias de ponta e abordagens multiômicas para desvendar os detalhes moleculares da imunidade vegetal e demonstra como descobertas cientÃficas podem ser efetivamente comunicadas para promover avanços na agricultura e sustentabilidade global.
A rare PRIMER cell state in plant immunity
A rare PRIMER cell state in plant immunity