Localização na célula vegetal de proteínas candidatas a efetores de Sporisorium scitamineum, causador do carvão da cana-de-açúcar

Resumo

A cana de açúcar (Saccharum spp.) é reconhecida como uma das culturas mais eficientes na conversão de energia solar em energia química, gerando quantidades elevadas de sacarose. No entanto, sua produtividade é comprometida por várias doenças, incluindo o carvão, causado pelo basidiomiceto biotrófico Sporisorium scitamineum. Esforços para elucidar a resposta global da planta frente à infecção pelo patógeno, bem como os prováveis mecanismos de patogenicidade do fungo, foram realizados pelo nosso grupo usando a tecnologia de RNA-Seq em uma interação compatível em dois momentos: logo após a inoculação (5 dias) e após a emissão do chicote (200 dias), principal sintoma da doença. A análise dos dados revelou que 5 dias após a inoculação a imunidade geral planta encontra-se reprimida, enquanto que mecanismos epigenéticos e genes relacionados à identidade do meristema encontram-se mais expressos em plantas inoculadas. Ao final do desenvolvimento da doença, a expressão gênica diferencial indica um desequilíbrio hormonal e alterações na alocação de carbono. Este comportamento indica que o patógeno é capaz de evitar a resposta de defesa PTI ou lidar com a mesma utilizando mecanismos tais como a inativação de metabólitos tóxicos ou secreção de efetores. Os efetores são pequenas proteínas secretadas pelo patógeno que nas interações compatíveis manipulam processos celulares do hospedeiro em seu benefício. Os dados de RNA-Seq associados aos dados genômicos do fungo foram usados para gerar um conjunto de genes que são diferencialmente expressos durante seu crescimento em planta em comparação ao meio de cultura, e genes expressos somente durante a interação. Dentre estes genes foram identificados aqueles com peptídeo sinal para secreção, ausência de sequência de ancoragem e sem função conhecida, características que os tornam candidatos a efetores e bons alvos para análises funcionais. O objetivo deste projeto é determinar o compartimento celular vegetal alvo desses efetores de S. scitamineum utilizando a técnica de expressão transiente em N. benthamiana. O laboratório do Dr. Savithramma P. Dinesh-Kumar foi escolhido pela sua vasta experiência no estudo dos mecanismos envolvidos na interação planta-patógeno e pode contribuir de forma rápida e eficiente na confirmação de nossas hipóteses. O conhecimento adquirido durante o estágio será importante para implementar no laboratório coordenado pela Dra. Claudia Monteiro-Vitorello novas metodologias de análise para estudos funcionais relacionados à interação planta-patógeno. (AU)