Mecanismos moleculares envolvidos na interação entre micro-organismos endofíticos e a planta hospedeira

Resumo

Nos últimos anos tem crescido o interesse por micro-organismos endofíticos como fonte de novos metabólitos com diferentes atividades biológicas. Além disso, esta comunidade também pode ser composta por espécies ainda não descritas e com potencial utilização no controle biológico e promoção de crescimento vegetal. Entretanto, apesar do interesse por novas moléculas produzidas por estes micro-organismos, trabalhos que visam o conhecimento das vias de biossíntese e dos mecanismos envolvidos na interação com o hospedeiro e com outras espécies microbianas ainda são escassos. Neste contexto, em projetos anteriores, tem sido estudada a variabilidade genética do fungo Epicoccum nigrum e da bactéria Burkholderia spp. isoladas de cana-de-açucar (Proc. FAPESP 2003/14143-3) e Methylobacterium mesophilicum isolada de Citrus sinensis. Posteriormente, uma nova molécula, a Epicolactona e genes envolvidos com a síntese deste e de outros metabólitos secundários foram identificados na linhagem P16 do fungo endofítico Epicoccum nigrum linhagem P16 (Proc. FAPESP nos. 2010/08286-2 e 2008/52407-9), bem como genes da bactéria endofítica Burkholderia seminalis linhagem TC3.4.2R3 relacionados ao controle biológico (Proc. FAPESP no. 2008/52407-9) e genes de Methylobacterium mesophilicum linhagem SR1.6/6 envolvidos na interação com a planta hospedeira em (Proc. FAPESP no. 2010/07594-5,). Nestes projetos citados acima, os genomas de E. nigrum P16, B. seminalis TC3.4.2R3 e de M. mesophilicum SR1.6/6 foram sequenciados, montados e anotados. Estes resultados anteriores, permitiram a descrição de possível vias envolvidas na síntese de metabólitos envolvidos na interação com a planta hospedeira e com outros micro-organismos associados. A biblioteca de mutantes de B. seminalis e E. nigrum, com aproximadamente 3300 e 1600 mutantes, respectivamente, que tem sido utilizada para a identificação de genes envolvidos em interações microbianas. Assim, a partir das informações já obtidas em projetos anteriores (Proc. 2012/24217-6), o objetivo do presente projeto será i) avaliar o transcriptoma (RNA-seq) de E. nigrum em diferentes condições de crescimento; ii) determinar os genes expressos em diferentes estágios da interação microbiana; iii) por meio do nocaute/complementação confirmar a associação de genes/operons com a síntese de compostos antimicrobianos, colonização da planta hospedeira e controle biológico; iv) clonar e expressar genes que codificam peptídeos envolvidos no controle de patógenos e v) identificar novos compostos produzidos pela linhagem selvagem e ausente nos mutantes de B. seminalis e de E. nigrum. Assim, este projeto visa contribuir para um melhor entendimento dos diversos processos biológicos relacionados à colonização da planta hospedeira, ao controle de doenças microbianas em plantas e síntese de moléculas bioativas por micro-organismos endofíticos. Este enfoque permite não somente o desenvolvimento de estratégias de controle biológico baseado em endófitos, mas também gerar informações sobre genes e metabólitos destes micro-organismos que poderão ser utilizados em diferentes aplicações biotecnológicas como a síntese de biomoléculas, geração de micro-organismos recombinantes, plantas geneticamente modificadas com resistência a patógenos, entre outras aplicações. (AU)