A transferência horizontal de genes (HGT) em genomas mitocondriais de plantas é um fenômeno relativamente comum, especialmente em linhagens com hábitos parasíticos. No entanto, a grande maioria dos genes adquiridos permanece não funcional. Isso ocorre porque existem barreiras rigorosas de expressão: o gene estrangeiro precisa ser reconhecido pelos fatores de transcrição da planta receptora, passar por processamento pós-transcricional (como edição de RNA) e, em alguns casos, por splicing de íntrons. Superar essas barreiras é considerado um dos principais desafios evolutivos para a integração funcional de material genético horizontalmente transferido.

   Nesse contexto, a planta holoparasita Lophophytum mirabile (Balanophoraceae) se destaca como um caso excepcional. Diferentemente da maioria das espécies, ela substituiu funcionalmente diversos genes mitocondriais nativos por versões provenientes de seus hospedeiros (principalmente leguminosas mimosoides). 

   Um estudo recente publicado em junho de 2026 na revista Proceedings of the Royal Society B investigou detalhadamente os mecanismos que permitiram essa integração bem-sucedida, comparando L. mirabile com a espécie irmã L. pyramidale e com os genomas de seus hospedeiros.

   Os pesquisadores descobriram que a solução principal não envolveu a transferência conjunta de fatores nucleares regulatórios do hospedeiro. Em vez disso, a planta utiliza exclusivamente sua própria maquinaria de expressão. O mecanismo central é estrutural: a maioria dos genes funcionais adquiridos são quiméricos. Eles mantêm as regiões 5′ nativas da planta (que contêm os promotores reconhecíveis pela maquinaria transcricional de Lophophytum) e incorporam apenas a sequência codificadora estrangeira. Dessa forma, o gene “estrangeiro” passa a ser transcrito como se fosse nativo.

   Além disso, a maquinaria de edição de RNA da planta demonstrou flexibilidade notável, sendo capaz de processar com eficiência sítios de edição novos e específicos dos hospedeiros. Contudo, os pesquisadores identificaram um forte filtro seletivo: os genes que conseguem se estabelecer funcionalmente tendem a ter baixa necessidade de edição e não possuem íntrons, o que reduz as barreiras adicionais de processamento.

Duas inflorescências da planta holoparasita Lophophytum pyramidale emergem de um tubérculo subterrâneo preso às raízes de sua árvore hospedeira, Parapiptadenia rigida. FOTO: Hector A. Sato.

   Essa pesquisa oferece uma das evidências mais claras até o momento de como barreiras de expressão podem ser contornadas em HGT mitocondrial em plantas. Ao demonstrar que o quimerismo gênico (a retenção seletiva de regiões regulatórias nativas) é uma solução estrutural eficiente, o estudo muda a forma como compreendemos a assimilação funcional de genes transferidos horizontalmente.

   A descoberta tem implicações relevantes em várias frentes:

   Em resumo, o trabalho revela que a integração funcional de genes mitocondriais transferidos horizontalmente não depende necessariamente da importação de toda a maquinaria regulatória do doador. Em certos contextos evolutivos, uma solução estrutural relativamente simples (o quimerismo com retenção de promotores nativos) pode ser suficiente para superar barreiras que, de outra forma, seriam quase intransponíveis. Isso representa um avanço significativo na compreensão da dinâmica evolutiva dos genomas de organelas em plantas.