Estudo funcional de efetores de patógenos do cacaueiro e busca por receptores imunes mediadores de resistência

Resumo

A agricultura brasileira é bastante diversificada e economicamente importante, sendo o país detentor de recursos genéticos únicos que conferem um potencial científico notável, porém ainda pouco explorado. Doenças de plantas causadas por microrganismos estão entre os principais problemas da agricultura. Assim como animais, plantas possuem um sistema imune inato que reconhece e responde a moléculas típicas de micróbios para limitar o desenvolvimento de potenciais invasores. Entretanto, patógenos adaptados modulam a imunidade e o metabolismo vegetal utilizando proteínas efetoras de virulência que podem interagir fisicamente com proteínas do hospedeiro. O presente projeto propõe o estudo de efetores dos patógenos causadores de duas das principais doenças do cacaueiro: a vassoura de bruxa (Moniliophthora perniciosa) e a podridão parda (Phytophthora spp.). A vassoura de bruxa tem sido investigada há décadas e uma ampla coleção de isolados do fungo M. perniciosa com genomas sequenciados está disponível. Por outro lado, pouco se sabe a respeito das espécies de Phytophthora que infectam o cacaueiro, especialmente no Brasil. Assim, este projeto estudará estes patógenos em duas frentes principais: (I) Definição do complemento de efetores de espécies de Phytophthora spp. que infectam o cacaueiro no Brasil. Para isso, uma coleção de isolados de regiões produtoras brasileiras será construída e caracterizada quanto à virulência em cacaueiro. Isolados representativos terão então os genomas e transcriptomas sequenciados visando à identificação e prioritização de efetores que serão alvos de estudos futuros. (II) Caracterização funcional de efetores putativos do fungo M. perniciosa. Para isso, um conjunto de 78 efetores candidatos selecionados com base em análises de genomas e transcriptomas será caracterizado funcionalmente com o objetivo de se dissecar os mecanismos moleculares empregados por este patógeno na manipulação do sistema imune do cacaueiro. Possíveis proteínas da planta que são alvos destes efetores serão identificadas através da construção de uma rede de interações proteína-proteína utilizando-se CrY2H-seq, um novo método para a construção de interactomas em larga escala. Além disso, o projeto examinará diferentes espécies de plantas em busca de receptores capazes de reconhecer a presença de efetores de M. perniciosa e, assim, ativar uma resposta de defesa que leve à resistência. Uma vez que este fungo é também capaz de infectar plantas da família Solanaceae, uma coleção de solanáceas selvagens será exposta a este patógeno e a seus efetores em busca de variedades resistentes. A identificação de potenciais receptores imunes que reconheçam M. perniciosa servirá de base para o desenvolvimento de variedades de cacau resistentes a este importante patógeno. Ainda, as estratégias desenvolvidas neste trabalho poderão ser facilmente empregadas no estudo de outras interações planta-patógeno de interesse para a agricultura brasileira. (AU)