Genes determinantes de patogenicidade e virulência e análise parcial do genoma mitocondrial de Colletotrichum lindemuthianum, agente causal da antracnose do feijoeiro comum / Pathogenicity and virulence determinant genes and partial analysis of the mitochondrial genome of Colletotrichum lindemuthianum, causal agent of anthracnose of common bean

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

Colletotrichum lindemuthianum é um dos principais patógenos do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris) em regiões tropicais. Nesse trabalho são descritos três mutantes de C. lindemuthianum obtidos por mutagênese insercional usando a técnica REMI (Integração Mediada por Enzima de Restrição), com a capacidade alterada de infectar o hospedeiro, e a caracterização parcial dos genes mutados; é determinado o papel do gene pacC1 no crescimento vegetativo e na patogenicidade; além da caracterização parcial do genoma mitocondrial desse fitopatógeno. A utilização de enzima de restrição NarI na transformação de C. lindemuthianum aumentou aproximadamente 10X a eficiência de transformação com o plasmídeo pAN7.1. Os mutantes mut5, mut29 e mut 65, isolados do banco de 580 transformantes, apresentaram alteração na capacidade de infecção do feijoeiro. Não foi observada a penetração das linhagens mut29 e mut65 no tecido do hipocótilo, apesar dessas linhagens causarem sintomas da antracnose nas folhas do feijoeiro. Esse resultado indica que as linhagens mut29 e mut65 apresentam fenótipo variável de acordo com o tecido vegetal utilizado nas observações de infecção. Após o sequenciamento dos plasmídeos recuperados de mut29 e mut65, pôde-se comprovar que a integração do vetor pAN7.1 foi mediada pela enzima NarI, o que caracteriza eventos REMI. As análises das seqüências mostraram que o gene que codificam tetrahidrofolato sintase (tlsCl) foi interrompido pelo vetor no mut65. Um putativo gene codificador para fosfolipaseC (plcCl) está etiquetado no mut29. Essa ultima linhagem possui uma segunda integração na região terminal 3 do gene com homologia ao transportador do tipo MSF (msfCl). Esse é o primeiro relato desses genes em C. lindemuthianum. Os fatores de transcrição da família PacC/Rim101 de fungos e leveduras são responsáveis pela ativação ou repressão de genes em resposta ao pH extracelular. A ativação desses fatores de transcrição depende de uma via de transdução de sinal capaz de perceber variações do pH externo, e transmitir esse sinal até a ativação do fator de transcrição. Foi descrita a seqüência do cDNA do gene pacCl, isolada a partir de uma banco genômico de EST de C. lindemuthianum. A proteína predita de 581 aminoácidos possui alta similaridade com proteínas da família de reguladores de transcrição PacC/Rim101 e sua região N-terminal possui 3 motivos dedo de zinco, do tipo Cys2Hys2. A transcrição de pacC1 aumentou à medida que o pH ambiental tornou-se mais alcalino. O crescimento do mutante nulo mutpac2 foi inibido em ambientes mais alcalinos, apresentando secreção de pequena quantidade de lipase, e este não foi capaz de causar maceração do tecido do hospedeiro, indicando o seu papel na patogenicidade de C. lindemuthianum. A transcrição de pacCl foi detectada por RT-PCR na linhagem selvagem, 18 h após a inoculação de plantas de feijoeiro e aumentou progressivamente com a biomassa fúngica durante a cinética de infecção. Outros dois cDNAs, codificando proteínas homólogas às famílas protéicas PalA/Rim20 e PalF/Rim8 de fungos e leveduras, que fazem parte da via de transdução de sinais, também foram descritos. A detecção de genes regulados positivamente por PacCl, na transição da fase biotrófica para a necrotrófica, poderá auxiliar o entendimento dos mecanismos moleculares que levam a essa transição em fungos hemibiotrófico, e, consequentemente, a proposição de estratégias de controle da doença. Utilizando-se uma técnica de hibridização diferencial capaz de identificar DNA altamente repetido, foi isolado um fragmento de 9.456 pb correspondendo à seqüência parcial do genoma mitocondrial de C. lindemuthinum. Esse fragmento possui alto conteúdo A+T (66%), e nele estão presentes os genes cox1, cox3, nad6, rnl, rns, e 12 outros genes codificando para tRNA. Os genes codificadores de proteínas nesse fragmento utilizam códons preferenciais. Somente o gene cox1 foi interrompido por um intron do grupo I contendo uma ORF para endonuclease do tipo LAGLIDADG, envolvida no processo de homing. A comparação da sintenia dos genes presentes nesse fragmento e análise filogenética utilizando-se três proteínas mitocondriais concatenadas de diversos fungos agrupou C. lindemuthianum com outros fungos da ordem Filacorales.

ASSUNTO(S)

colletotrichum lindemuthianum pathogenicity and virulence genes dna mitocondrial pacc pacc mitochondrial dna colletotrichum lindemuthianum genetica molecular e de microorganismos genes de patogenicidade e virulência

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