Identificação in silico e perfil transcricional de genes candidatos a efetores de Austropuccinia psidii

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Lopes, Mariana da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Eucalipto; Eucalyptus; Ferrugem; Interação planta-patógeno; Plant-pathogen interaction; RT-qPCR; Rust
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-22032018-145215/

Austropuccinia psidii (sin Puccinia psidii) é um fungo biotrófico que infecta diversos gêneros de mirtáceas. É uma ferrugem (Puccinialles) nativa da América do Sul que apresenta ampla distribuição e rápida dispersão geográfica, alcançando atualmente a Austrália, centro de diversidade das mirtáceas. Este patógeno tem alarmado a comunidade científica devido à vasta capacidade de dispersão e por causar perdas econômicas consideráveis em culturas de interesse comercial, com destaque na eucaliptocultura. Apesar de sua importância, estudos relacionados ao patossistema A. psidii - Eucalyptus ainda são incipientes, sendo que o entendimento das bases moleculares envolvidas na interação planta-patógeno é essencial para adoção de medidas de controle eficazes e duradouras. Atualmente, a busca por candidatos a efetores tem crescido consideravelmente, pois são moléculas capazes de alterar a fisiologia do hospedeiro, suprimindo ou ativando os mecanismos de defesa. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi identificar in silico genes candidatos a efetores e validá-los por meio de análise de expressão por RT-qPCR. Para predição dos genes candidatos a efetores foi utilizado o genoma parcial de A. psidii e uma pipeline específica, baseada em diversos parâmetros, tais como: presença do peptídeo sinal, ausência de domínio transmembrana e superfície de ancoragem e pequeno tamanho. Foram identificados 2.886 candidatos, dos quais 13% apresentaram similaridade com Puccinialles. As categorias mais importantes de localização subcelular preditas foram apoplasto (87,3%), cloroplasto (7%) e núcleo (4,1%). Oito candidatos foram selecionados para análise de expressão após mineração em dados de RNA-seq. Os ensaios foram realizados in vitro com uredósporos de duas populações distintas de A. psidii, uma proveniente de eucalipto (MF-1) e outra de S. jambos (GM-J1) e as amostras foram coletadas em 6, 12 e 24 horas após inoculação (h.a.i). O perfil de expressão dos candidatos variou entre os tempos investigados, sendo que dois candidatos mostraram altos valores de expressão em todos os tempos, ao passo que quatro foram mais expressos nos tempos iniciais (6 e 12 h.a.i). Os tempos iniciais correspondem às fases de germinação e pré-penetração, fortalecendo a predição desses quatro candidatos como apoplásticos. Foi observado um perfil diferencial de expressão entre as duas populações do patógeno, o que sugere uma provável modulação pelo hospedeiro de origem na expressão dos candidatos a efetores, fato ainda pouco abordado na literatura e que deve ser melhor investigado. Embora o trabalho tenha sido realizado in vitro, foi possível selecionar potenciais candidatos para continuidade dos estudos, incluindo a validação in planta e caracterização funcional. Os dados são relevantes em vista a escassez de informações biológicas desse patossistema e fornecem uma visão inicial de como esses efetores atuam na interação planta-patógeno.