Análise genética e bioquímica da sinalização de espécies reativas de oxigênio na interação cana-de-açúcar e Sporisorium scitamineum

Resumo

A cana-de-açúcar é uma cultura cultivada em mais de 100 países tropicais e no Brasil contribui para a geração de combustíveis renováveis e menos poluentes, como também para o crescimento econômico e desenvolvimento social. No entanto, sua produtividade pode ser afetada por diversas doenças e entre elas está o carvão, causada pelo fungo Sporisorium scitamineum. A colonização deste fungo em cana-de-açúcar depende das condições ambientais, da variedade e da interação com o patógeno. De maneira geral, os patógenos induzem vias específicas de transdução de sinais que resultam na suscetibilidade ou resistência da planta. Este processo, nos estágios iniciais da infecção, envolve a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) em um fenômeno conhecido como explosão oxidativa. As EROs podem agir diretamente contra os patógenos e atuar como mensageiros secundários na ativação de respostas de defesa da planta. No entanto, altas concentrações de EROs podem causar danos às biomoléculas da própria planta. Para contrabalancear essa toxicidade, as plantas ativam o sistema antioxidante para manter a homeostase celular. Para entender como a explosão oxidativa causada pelas EROs desencadeia o sucesso ou não dessa interação, este projeto visa identificar genes e proteínas modulados por EROs no processo inicial da interação S. scitamineum e cana-de-açúcar, usando variedades com diferentes níveis de resistência a S. scitamineum. Para isto, serão utilizadas as seguintes estratégias: i) estabelecimento dos tempos em que ocorre a explosão oxidativa no curso da interação (time course) através de marcadores bioquímicos; ii) avaliação da expressão gênica de genes relacionados a explosão oxidativa (time course) via qPCR em tempo real e; iii) identificação de proteínas diferencialmente expressas nos tempos estabelecidos no time course através de análises de proteômica. Deste modo, com os resultados espera-se uma melhor compreensão do papel das EROs e do sistema antioxidante no contexto da rede de resposta de defesa contra este patógeno.