Caracterização de efetores da família EGH16-like de Phakopsora pachyrhizi

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dc.contributor.advisorBalbi-Peña, Maria Isabel
dc.contributor.authorCosta, Beatriz Lorena Comin da
dc.contributor.bancaCarvalho, Mayra Costa da Cruz Gallo de
dc.contributor.bancaBaba, Viviane Yumi
dc.contributor.coadvisorMarcelino-Guimarães, Francismar Corrêa
dc.coverage.extent84 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-07-15T17:33:25Z
dc.date.available2024-07-15T17:33:25Z
dc.date.issued2021-08-31
dc.description.abstractA ferrugem-asiática da soja (FAS), causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi constitui uma das principais ameaças à cultura da soja em regiões tropicais, tais como nos principais países produtores dessa cultura na América do Sul. Estratégias de controle a este patógeno tem se mostrado ineficientes devido à sua alta variabilidade e capacidade adaptativa, sendo recorrente a perda da sensibilidade aos fungicidas e aos genes de resistência Rpp. Para ser capaz de infectar e causar doença, este fungo biotrófico necessita estabelecer um íntimo contato com seu hospedeiro, a fim de secretar moléculas capazes de favorecer o processo infeccioso. Tais moléculas são denominadas efetores e atuam suprimindo e/ou manipulando as respostas de defesa da planta em favor da infecção. Até o momento, diferentes estudos de transcriptomas do fungo têm fornecido listas de potenciais efetores, sendo que poucos trabalhos tem efetivamente validado tais candidatos funcionalmente, principalmente devido à dificuldade de manipulação do fungo in vitro. Recentemente, com a disponibilidade de seu genoma de referência, o conjunto completo de efetores pode ser predito favorecendo os estudos de diversidade e evolução de famílias de efetores. Neste trabalho, um conjunto de proteínas do fungo candidatas a efetores apresentando alta similaridade entre si e compartilhando o mesmo domínio funcional Egh16- like foi avaliado in silico com base nas proteínas preditas no genoma de referência do isolado MT2006. Tal domínio já foi descrito e caracterizado em outras espécies de fitopatógenos, sendo demonstrada sua importância para a penetração na cutícula do hospedeiro. Um total de 22 modelos gênicos compartilhando elevada similaridade e presença do domínio Egh16-like foram identificados e anotados manualmente no genoma de referência MT2006. A análise do perfil de expressão de pelo menos um membro de cada clado da árvore filogenética, demonstrou sete clados contendo efetores potencialmente ativos nas fases iniciais da infecção, coincidindo com a formação do haustório. A análise comparativa desses efetores com as proteínas dos genomas de outras espécies de fungos revelou ainda efetores conservados entre as diferentes espécies, bem como aqueles exclusivos de Pucciniales e ainda aqueles apenas identificados em P. pachyrhizi. Finalmente, dois efetores desta família, apresentando diferentes cópias no genoma do fungo e organizadas lado a lado num mesmo scaffold, apresentaram-se sintênicos entre dois isolados (MT2006 e UFV02). Com base nestes resultados, acredita-se que esta família de efetores tenha um papel importante na virulência do fungo durante a interação com a soja.
dc.description.abstractother1The asian soybean rust (ASR), caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi is one of the main threats to the soybean crop in tropical regions, such as in the main producing countries of this crop in South America. Control strategies for this pathogen have been shown inefficient due to their high variability and adaptive capacity, with recurrent loss of sensitivity to fungicides and Rpp resistance genes. To be able to infect and cause disease, this biotrophic fungus needs to establish close contact with its host, in order to secrete molecules capable of favoring the infectious process. Such molecules are called effectors and act by suppressing and/or manipulating the plant's defense responses in favor of infection. Until now, different studies based on the analysis of the reference genomes and the fungus transcriptome have provided lists of potential effectors, and few studies have effectively validated such candidates functionally, mainly due to the difficulty of manipulating the fungus in vitro. Recently, with the availability of its reference genome, the complete set of effectors can be predicted favoring studies of diversity and evolution of effector families. In this work, a set of effector candidate proteins from the fungus showing high similarity and sharing the same functional Egh16-like domain was evaluated in silico based on the predicted proteins in the reference genome of the MT2006 isolate. This domain has already been described and characterized in other species of plant and insect pathogens, and its importance for the penetration of the host cuticle by pathogens has been demonstrated. A total of 22 gene models sharing high similarity and the Egh16-like domain were identified and manually annotated in the reference genome MT2006. The analysis of the expression profile of at least one member of each clade of the phylogenetic tree showed seven clades containing potentially active effectors in the initial stages of the infection, coinciding with the formation of the haustorium. The comparative analysis of these effectors with the proteins from the genomes of other fungal species also revealed effectors conserved among the different species, as well as those unique to Pucciniales and those only identified in P. pachyrhizi. Finally, two effectors from this family, presenting different copies in the fungus genome organized side by side in the same scaffold, were syntenic between two isolates (MT2006 and UFV02). Based on these results, it is believed that this family of effectors plays an important role in the virulence of the fungus during interaction with soybean.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17037
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Agronomia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Agronomia
dc.subjectBiotecnologia
dc.subjectFerrugem-asiática da soja
dc.subjectGlycine max
dc.subjectTranscriptoma
dc.subject.capesCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.keywordsAsian soybean rust
dc.subject.keywordsBiotechnology
dc.subject.keywordsGlycine max
dc.subject.keywordsTranscriptome
dc.titleCaracterização de efetores da família EGH16-like de Phakopsora pachyrhizi
dc.title.alternativeCharacterization of effectors of the Egh16-like family of Phakopsora pachyrhizi
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agrárias

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