Estudos moleculares do patosistema Glycine max-Pratylenchus brachyurus : de estratégias de infecção do patógeno e de defesa do hospedeiro, à interação proteína-proteína
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Caitar, Valéria Stefania Lopes
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Resumo
Resumo: O nematóide de lesão radicular (root-lesion nematode – RLN), Pratylenchus spp, é uma praga devastadora que afeta a soja e várias outras culturas em todo o mundo Até hoje, apenas um gene maior de resistência a Pratylenchus spp foi identificado em trigo e alguns QTLs em outras espécies de plantas; no entanto, nenhum gene de resistência foi mapeado na soja e seu sistema de defesa permanece em grande parte desconhecido Os estudos do transcriptoma para melhor compreender os mecanismos moleculares de defesa da planta ou de ataque dos nematóides dentro do patosistema podem ser uma excelente abordagem, uma vez que permite identificar novos genes chave no processo e acessar o perfil global de expressão dos mesmos Neste estudo, realizamos um RNA-seq de genótipos de soja moderadamente resistente (BRSGO Chapadões) e um genótipo suscetível (TMG 115RR), mais especificamente de raízes infectadas por Pratylenchus brachyurus às 24, 48, 96 e 192 horas Os dados permitiram acessar informações sobre a resposta de defesa da planta e os mecanismos de infecção do patógeno A comparação entre as respostas de ambos os genótipos de soja demonstrou que o primeiro tempo de infecção, 24h, foi o que mais diferenciou os a resposta dos genótipos, tanto em número como em composição de genes diferencialmente expressos (Differential Expressed Genes – DEGs) Também foi identificado um elevado número de genes/rotas metabólicas induzidos e relacionados à defesa em BRS, incluindo genes da via de fenilpropanoides-estilbenos Através de nossa abordagem para elucidar a resposta da soja ao RLN, encontramos genes em BRS envolvidos no reconhecimento de patógenos, como relacionados à ativação de canais de cálcio, quitinases e envolvidos com regulação transcricional, como genes Myb Várias vias metabólicas apresentaram alterações em TMG, especialmente relacionadas a arquitetura de parede celular e seu remodelamento O transcriptoma do patógeno durante a interação resultou na predição de um conjunto de proteínas secretadas, o “secretoma”, de 115 proteínas Vinte preditos como secretados foram analisados por hibridização in situ, o que resultou na identificação de oito genes marcados como expressos nas glândulas esofágicas de Pratylenchus, sendo agora considerados como genes candidatos a efetores e, portanto, elementos-chave relacionados ao parasitismo Dentre os genes identificados nas glândulas esofágicas, alguns apresentam similaridade de sequência aos efetores de nematóides já descritos na literatura, como proteína 14-3-3b, SEC-2 e transtiretina Os ensaios de interação proteína-proteína pelo método de duplo híbrido em levedura mostraram que o candidato efetor, PB6584, interage com diferentes proteínas de Arabidopsis Essas proteínas de interação podem estar relacionadas à defesa do hospedeiro, como uma invertase e proteína da família de endopeptidase da serina subtilisina, sugerindo que o ataque do nematóide pode afetar a sinalização de defesa e o reforço de parede celular Este é o primeiro estudo sobre a interação molecular de soja - Pratylenchus brachyurus e os resultados, tanto das estratégias de resposta à planta como de ataque do nematóide, podem ser um importante passo para desenvolver resistência/tolerância em culturas e ferramentas para o controle de patógenos no campo
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Palavras-chave
Nematóide de lesão radicular, Glycine max-Pratylenchus brachyurus, Estudos moleculares, Pratylenchus brachyurus, Soja, Root-lesion nematode, Soybean