Transcriptional analysis of the phytopathogen Fusarium graminearum Schwabe in antagonistic interaction with the bacteria Pantoea agglomerans Gavini / Análise transcricional do fitopatógeno Fusarium graminearum Schwabe na interação antagonista com a bactéria Pantoea agglomerans Gavini.

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Gramíneas cultivadas, como trigo, cevada e milho são produtos agrícolas de fundamental importância no Brasil. Entre os fatores causadores de perdas na produção de grãos dessas espécies estão os estresses causados por fitopatógenos como Fusarium graminearum Schwabe (teleomorfo Gibberella zeae Schw.), agente causador da fusariose e de difícil controle químico, biológico ou mesmo genético. Uma estratégia que tem se mostrado eficiente no controle de doenças é a utilização de microrganismos antagonistas a diferentes fitopatógenos, dentre os quais destaca-se a bactéria P. agglomerans. O presente trabalho teve como objetivo identificar genes diferencialmente expressos em interações fungo fitopatogênico-microrganismo antagonista, considerando como modelo o sistema F. graminearum-P. agglomerans. A construção de uma biblioteca de cDNA de F. graminearum cultivado in vitro proporcionou a geração de 1.983 seqüências válidas, resultando em 1.283 unigenes. As categorias de maior representatividade desta biblioteca foram aquelas constituídas por proteínas envolvidas em vias da informação genética - DNA-RNA-proteína (26 %); proteínas hipotéticas (24 %) e proteínas do metabolismo (16 %). Tanto a categoria de proteínas envolvidas nos processos de desenvolvimento como as envolvidas na percepção a estímulos externos constituíram 10 % dos unigenes. Dentre os genes presumivelmente anotados, foram identificados aqueles codificadores de enzimas de importantes rotas metabólicas como gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase, fosfoglicerato quinases e fosfoenolpiruvato carboxilases, como também componentes produzidos pelo metabolismo secundário como micotoxinas e outras proteínas associadas a estresse e patogenicidade de fungos. Neste trabalho também foi verificado o potencial de antagonismo in vitro da bactéria P. agglomerans frente a três fitopatógenos de trigo: Drechslera tritici-repentis (Died.) Shoem e Bipolaris sorokiniana (Sacc. in Sorok.) e F. graminearum. Foi verificado que a inibição do crescimento destes fungos está associada à liberação de compostos solúveis e voláteis pela bactéria, que foram responsáveis por cerca de 50 % e 40 % de inibição, respectivamente. O perfil da expressão gênica de F. graminearum na interação com a bactéria P. agglomerans foi avaliado via macroarranjo. Dos 1.014 genes avaliados, 29 genes de F. graminearum foram diferencialmente expressos (p <0,05) durante a interação com a bactéria antagonista, sendo 19 genes induzidos e 10 genes reprimidos. Entre os transcritos induzidos foram identificadas proteínas envolvidas nos processos de defesa e/ou virulência de fungos, cuja expressão foi induzida em resposta a estresses tanto abióticos como bióticos. Dos genes que foram reprimidos, destacaram-se: um transcrito com similaridade a uma proteína com um domínio do tipo dedo de zinco ?zinc finger? que é um fator de transcrição importante no processo de divisão celular, bem como proteínas envolvidas na cadeia respiratória, na modulação protéica e sinalização celular. Os dados do macroarranjo foram validados via transcrição reversa seguida de PCR quantitativo em tempo real (RT-PCRq), metodologia que se mostrou adequada para complementar a análise transcricional obtida por macroarranjo. As informações geradas na análise de antagonismo in vitro, bem como a análise e seqüenciamento dos transcritos, juntamente com a quantificação do nível de expressão na interação, foram fundamentais para compreender o padrão de resposta do fungo F. graminearum na interação com a bactéria P. agglomerans.

ASSUNTO(S)

fitopatógeno rt-pcrq expressão diferencial antagonismo cdna phytopathogen antagonism rt-pcrq cdna differential expression

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