Expression, purification and characterization of adhesins involved in biofilm formation Xylella fastidiosa / Expressão, caracterização e purificação de adesinas envolvidas na formação do biofilme de Xylella fastidiosa

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

É inquestionável a importância da participação da citricultura na economia brasileira. O Brasil é o maior exportador de suco concentrado do mundo. Em 2007 as exportações brasileiras quase alcançaram 400 milhões de caixas de laranja, retrato de uma cultura que gera uma diversidade enorme de empregos diretos e indiretos, movimentando também a indústria de insumos. O estado de São Paulo tem maior destaque nessa produção e no final dos anos 80 foi severamente prejudicado pela Clorose Variegada dos Citros (CVC), uma doença que acarreta danos da ordem de milhões de dólares por diminuir o tamanho dos frutos e, por conseqüência, a quantidade de suco produzido. Foi comprovado que a bactéria causadora da CVC é a Xylella fastidiosa, um fitopatógeno de crescimento limitado ao xilema. Devido a importância da citricultura para o estado de São Paulo, a X. fastidiosa teve seu genoma completo seqüenciado e foram encontrados diversos genes relacionados a adesão, muitos deles similares a patógenos de humanos e animais. Isso sugeriu que a adesão e a formação do biofilme fossem fatores essenciais para a sobrevivência da bactéria na planta. Essa hipótese é reforçada pelo fato de plantas sintomáticas apresentarem colônias de bactérias aderidas nas paredes dos vasos do xilema. Trabalhos posteriores comprovaram que sua colonização se dá pela formação de um biofilme que ocasiona o bloqueio dos vasos, dificultando a eficiência do transporte de água e seiva pela planta. Nesse contexto, o estudo da participação de proteínas de adesão, sejam elas fimbriais ou afimbriais, é fundamental para o entendimento da formação e estrutura do biofilme. Por apresentarem funções distintas, adesinas fimbriais e afimbriais são expressas em momentos diferentes durante a formação do biofilme. Diante do exposto acima, o objetivo desse trabalho foi monitorar a expressão de duas adesinas fimbriais e duas adesinas afimbriais de X. fastidiosa envolvidas com a formação do biofilme in vitro. Para tal, foram realizados Western blot e microscopia de fluorescência utilizando anticorpos desenvolvidos contra as proteínas alvo. Os resultados revelaram que adesinas fimbriais se expressam preferencialmente nas fases iniciais do bioflme, enquanto que adesinas afimbriais estão expressas nas fases mais tardias, quando o biofilme já apresenta traços de agregação celular. Esse padrão de expressão sugere que a adesão inicial da bactéria ao substrato seja mediada por proteínas fimbriais e a adesão célula a célula seja função de proteínas afimbriais. Além disso, uma maior ou menor quantidade de cada proteína se encontra expressa em todas as fases o biofilme, sugerindo haver uma regulação de expressão que resulta em interação biológica entre elas, a fim de manter a estabilidade e estruturação do biofilme. Com o objetivo de monitorar a expressão dessas adesinas in vivo, foram analisadas também secções ultrafinas de pecíolos de vinca, hibisco e citros infectados e apresentando sintomas da doença. Em todas as análises foi possível detectar a presença das proteínas alvo, comprovando que elas são necessárias para o processo de infecção da planta pela bactéria. Os resultados aqui apresentados demonstram que proteínas fimbriais e afimbriais, assim como em patógenos de humanos, são necessárias para a formação do biofilme de X. fastidiosa. Este é o único fitopatógeno cujo mecanismo de patogenicidade é a formação de um biofilme. Neste sentido, os resultados aqui apresentados são importantes no auxílio de possíveis controles de doenças formadas por biofilmes, uma vez que o tempo de expressão de cada adesina foi determinado, elas poderiam ser neutralizadas antes de desempenharem suas funções, quebrando a estabilidade do biofilme através da interrupção da interação entre as proteínas

ASSUNTO(S)

biofilme biofilms adesão inicial fimbrial proteins proteinas fimbriais agregação celular cell aggregation initial adhesion proteinas afimbriais non fimbrial proteins

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