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Estudo integrado e comparativo de três doenças fúngicas do cacau: vassoura-de-bruxa, monilíase e mal do facão, visando à compreensão de mecanismos de patogenicidade para o desenvolvimento de estratégias de controle

Processo: 09/50119-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de setembro de 2009 - 30 de novembro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
Beneficiário:Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
Instituição-sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):11/03050-3 - Identificação de transcritos e padrões de expressão utilizando RNA-seq, BP.MS
11/07928-3 - Caracterização estrutural da proteína mitocondrial oxidase alternativa do fungo Moniliophthora perniciosa, agente etiológico da doença vassoura de bruxa do cacaueiro, BP.IC
11/06672-5 - Bioinformática dos projetos genoma e transcriptoma de C. cacaofunesta, BP.TT
+ mais bolsas vinculadas 10/14504-2 - Estudos funcionais das Ceratoplataninas do fungo Moniliophthora perniciosa baseados em dados estruturais, BP.MS
11/01379-8 - Estudo do papel da evolução de genes novos e elementos de transposição potencialmente envolvidos na fitopatogenicidade no gênero Moniliophthora, BP.IC
10/10633-2 - Caracterização estrutural de proteínas de Moniliophthora perniciosa e Moniliophthora roreri importantes para o processo de patogenicidade contra cacau, BP.IC
09/18467-7 - Caracterização do perfil hormonal da doença vassoura-de-bruxa. significado dos hormônios produzidos por M. perniciosa para o desenvolvimento da doença, BP.PD
10/05708-3 - Bioinformática dos projetos genomas de m. perniciosa, m. roreri e c. cacaofunesta, BP.TT
10/07864-2 - Desenvolvimento de compostos para inibição de vias essenciais do fungo Moniliophthora perniciosa na interação com o cacau, BP.IC
09/52808-6 - Caracterização de supressores da resposta de defensa do cacaueiro durante as etapas iniciais da infecção com moliniphthora perniciosa usando análises de interações proteína - proteína e perdição.., BP.DR
09/17507-5 - Data mining e análise de expressão in vivo de famílias de genes preditos de Moniliophthora perniciosa com potencial papel biológico relevante, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Doenças de plantas  Vassoura-de-bruxa  Cacau 

Resumo

O cacau representa uma grande fonte de riqueza no Brasil, tanto para as regiões produtoras dos grãos como para aquelas onde se encontram as indústrias que usam estas amêndoas ou seus derivados. O Brasil já chegou a produzir 400.000 toneladas/ano de amêndoas de cacau no início da década de 80, alcançando hoje essa produção algo em torno de 150.000 ton. Esse volume é bem inferior ao necessário para a indústria, que está ao redor de 250.000 ton., obrigando essa a importar amêndoas de outros países como a Indonésia, os quais produzem cacau de baixa qualidade. A redução da produção brasileira foi ocasionada pela introdução da doença vassoura de bruxa na Bahia principal região produtora de cacau - mostrando as consequências que patógenos não controlados podem exercer na produção de frutos de cacau. Um grande esforço já foi realizado para entender o fungo Moniliopthora perniciosa e sua interação com o cacaueiro (Theobroma cacao) através do projeto genoma da vassoura de bruxa. Um resultado significativo deste projeto foi a comprovação do sucesso de uma estratégia de trabalho, que consiste na obtenção inicial de sequencias genômica, análise integrada dos genes identificados, levantamento de hipóteses para mecanismos de patogenicidade, realização de experimentos em diferentes áreas (microarrays, bioquímica, anatomia e fisiologia) para testar as hipóteses, integração dos experimentos e desenvolvimento de um modelo da interação do patógeno com o cacaueiro. Além disso, no caso da vassoura de bruxa foi possível o desenvolvimento de um pacote tecnológico, pela via de um manejo que quebra a sincronia do fungo com a planta na Bahia, o qual é a base de uma nova política pública para a recuperação do setor: o PAC do Cacau. É importante mencionar que todo o projeto é pontuado por publicações de qualidade, sendo a mais recente a descrição do genoma do fungo pela revista BMC Genomics. Além disso, tem sido foco de grande interesse da imprensa comum e do jornalismo científico, que vem divulgando os seus avanços. Neste projeto propomos o aprofundamento do estudo realizado com o fungo M. perniciosa e a expansão desta estratégia de trabalho para mais dois fungos patogênicos que representam uma ameaça à cacauicultura no Brasil e no mundo. O primeiro é o fungo M. roreri, o qual produz uma doença devastadora (monilíase) que limita a produção de cacau em diversos países da América do Sul e Central, mas que ainda não está presente no Brasil. Entretanto, esse patógeno já foi detectado em regiões de fronteira onde há produção de cacau e acredita-se que será inevitável a sua chegada às regiões produtoras do país. O segundo é a espécie Ceratocystis cacaofunesta, já presente no Brasil, produzindo a doença conhecida como mal do facão que leva à morte da planta infectada. Cada uma destas doenças, separadamente, produz grandes perdas na cacauicultura. O estudo dessas três espécies tem grande interesse científico, visto que estaremos comparando duas espécies de basidiomiceto de um mesmo gênero, possivelmente hemibiotróficas, e uma terceira, de outro filo, mas que apresenta mecanismos aparentemente semelhantes para provocar a necrose de plantas. Ao mesmo tempo, do ponto de vista tecnológico, o conhecimento dos mecanismos de patogenicidade destes fungos e da sua interação com a planta tem alto potencial para a geração de estratégias de combate e controle das doenças por eles produzidas. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Cientistas reconstroem base molecular de praga que ataca plantações de cacau 
Pesquisa desvenda ponto fraco da vassoura-de-bruxa 

Publicações científicas (15)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FIORIN, GABRIEL LORENCINI; SANCHEZ-VALLET, ANDREA; DE TOLEDO THOMAZELLA, DANIELA PAULA; VITAL DO PRADO, PAULA FAVORETTI; DO NASCIMENTO, LEANDRO COSTA; DE OLIVEIRA FIGUEIRA, ANTONIO VARGAS; THOMMA, BART P. H. J.; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE; PEREIRA LIMA TEIXEIRA, PAULO JOSE. Suppression of Plant Immunity by Fungal Chitinase-like Effectors. Current Biology, v. 28, n. 18, p. 3023+, SEP 24 2018. Citações Web of Science: 3.
LOPEZ MOLANO, EDDY PATRICIA; CABRERA, ODALYS GARCIA; JOSE, JULIANA; DO NASCIMENTO, LEANDRO COSTA; CARAZZOLLE, MARCELO FALSARELLA; PEREIRA LIMA TEIXEIRA, PAULO JOSE; CORREA ALVAREZ, JAVIER; TIBURCIO, RICARDO AUGUSTO; TOKIMATU FILHO, PAULO MASSANARI; ALVARES DE LIMA, GUSTAVO MACHADO; CARVALHO GUIDO, RAFAEL VICTORIO; RIBEIRO CORREA, THAMY LIVIA; PAES LEME, ADRIANA FRANCO; MIECZKOWSKI, PIOTR; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE. Ceratocystis cacaofunesta genome analysis reveals a large expansion of extracellular phosphatidylinositol-specific phospholipase-C genes (PI-PLC). BMC Genomics, v. 19, JAN 17 2018. Citações Web of Science: 3.
DARWICHE, RABIH; EL ATAB, OLA; BARONI, RENATA M.; TEIXEIRA, PAULO J. P. L.; MONDEGO, JORGE M. C.; PEREIRA, GONCALO A. G.; SCHNEITER, ROGER. Plant pathogenesis-related proteins of the cacao fungal pathogen Moniliophthora perniciosa differ in their lipid-binding specificities. Journal of Biological Chemistry, v. 292, n. 50, p. 20558-20569, DEC 15 2017. Citações Web of Science: 2.
BARONI, RENATA M.; LUO, ZHIPU; DARWICHE, RABIH; HUDSPETH, ELISSA M.; SCHNEITER, ROGER; PEREIRA, GONCALO A. G.; MONDEGO, JORGE M. C.; ASOJO, OLUWATOYIN A. Crystal Structure of MpPR-1i, a SCP/TAPS protein from Moniliophthora perniciosa, the fungus that causes Witches' Broom Disease of Cacao. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, AUG 10 2017. Citações Web of Science: 6.
FRANCO, SULAMITA DE FREITAS; BARONI, RENATA MORO; CARAZZOLLE, MARCELO FALSARELLA; PEREIRA LIMA TEIXEIRA, PAULO JOSE; REIS, OSVALDO; GUIMARDES PEREIRA, GONCALO AMARANTE; COSTA MONDEGO, JORGE MAURICIO. Genomic analyses and expression evaluation of thaumatin-like gene family in the cacao fungal pathogen Moniliophthora perniciosa. Biochemical and Biophysical Research Communications, v. 466, n. 4, p. 629-636, OCT 30 2015. Citações Web of Science: 9.
TEIXEIRA, PAULO JOSE PEREIRA LIMA; THOMAZELLA, DANIELA PAULA DE TOLEDO; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE. Time for Chocolate: Current Understanding and New Perspectives on Cacao Witches' Broom Disease Research. PLOS PATHOGENS, v. 11, n. 10 OCT 2015. Citações Web of Science: 11.
BARAU, JOAN; GRANDIS, ADRIANA; DE ANDRADE CARVALHO, VINICIUS MIESSLER; TEIXEIRA, GLEIDSON SILVA; ALCALA ZAPAROLI, GUSTAVO HENRIQUE; SCATOLIN DO RIO, MARIA CAROLINA; RINCONES, JOHANA; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE. Apoplastic and intracellular plant sugars regulate developmental transitions in witches' broom disease of cacao. Journal of Experimental Botany, v. 66, n. 5, p. 1325-1337, MAR 2015. Citações Web of Science: 7.
PEREIRA LIMA TEIXEIRA, PAULO JOSE; DE TOLEDO THOMAZELLA, DANIELA PAULA; REIS, OSVALDO; VITAL DO PRADO, PAULA FAVORETTI; SCATOLIN DO RIO, MARIA CAROLINA; FIORIN, GABRIEL LORENCINI; JOSE, JULIANA; LACERDA COSTA, GUSTAVO GILSON; NEGRI, VICTOR AUGUSTI; COSTA MONDEGO, JORGE MAURICIO; MIECZKOWSKI, PIOTR; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE. High-Resolution Transcript Profiling of the Atypical Biotrophic Interaction between Theobroma cacao and the Fungal Pathogen Moniliophthora perniciosa. PLANT CELL, v. 26, n. 11, p. 4245-4269, NOV 2014. Citações Web of Science: 43.
PEREIRA LIMA TEIXEIRA, PAULO JOSE; LACERDA COSTA, GUSTAVO GILSON; FIORIN, GABRIEL LORENCINI; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE; COSTA MONDEGO, JORGE MAURICIO. Novel receptor-like kinases in cacao contain PR-1 extracellular domains. MOLECULAR PLANT PATHOLOGY, v. 14, n. 6, p. 602-609, AUG 2013. Citações Web of Science: 8.
AMBROSIO, ALINNE BATISTA; DO NASCIMENTO, LEANDRO COSTA; OLIVEIRA, BRUNO V.; TEIXEIRA, PAULO JOSE P. L.; TIBURCIO, RICARDO A.; TOLEDO THOMAZELLA, DANIELA P.; LEME, ADRIANA F. P.; CARAZZOLLE, MARCELO F.; VIDAL, RAMON O.; MIECZKOWSKI, PIOTR; MEINHARDT, LYNDEL W.; PEREIRA, GONCALO A. G.; CABRERA, ODALYS G. Global analyses of Ceratocystis cacaofunesta mitochondria: from genome to proteome. BMC Genomics, v. 14, FEB 11 2013. Citações Web of Science: 7.
DE OLIVEIRA, BRUNO V.; TEIXEIRA, GLEIDSON S.; REIS, OSVALDO; BARAU, JOAN G.; TEIXEIRA, PAULO JOSE P. L.; DO RIO, MARIA CAROLINA S.; DOMINGUES, ROMENIA R.; MEINHARDT, LYNDEL W.; PAES LEME, ADRIANA F.; RINCONES, JOHANA; PEREIRA, GONCALO A. G. A potential role for an extracellular methanol oxidase secreted by Moniliophthora perniciosa in Witches' broom disease in cacao. Fungal Genetics and Biology, v. 49, n. 11, p. 922-932, NOV 2012. Citações Web of Science: 10.
TEIXEIRA, PAULO J. P. L.; THOMAZELLA, DANIELA P. T.; VIDAL, RAMON O.; DO PRADO, PAULA F. V.; REIS, OSVALDO; BARONI, RENATA M.; FRANCO, SULAMITA F.; MIECZKOWSKI, PIOTR; PEREIRA, GONCALO A. G.; MONDEGO, JORGE M. C. The Fungal Pathogen Moniliophthora perniciosa Has Genes Similar to Plant PR-1 That Are Highly Expressed during Its Interaction with Cacao. PLoS One, v. 7, n. 9 SEP 20 2012. Citações Web of Science: 18.
THOMAZELLA, DANIELA P. T.; TEIXEIRA, PAULO JOSE P. L.; OLIVEIRA, HALLEY C.; SAVIANI, ELZIRA E.; RINCONES, JOHANA; TONI, ISABELLA M.; REIS, OSVALDO; GARCIA, ODALYS; MEINHARDT, LYNDEL W.; SALGADO, IONE; PEREIRA, GONCALO A. G. The hemibiotrophic cacao pathogen Moniliophthora perniciosa depends on a mitochondrial alternative oxidase for biotrophic development. NEW PHYTOLOGIST, v. 194, n. 4, p. 1025-1034, JUN 2012. Citações Web of Science: 29.
COSTA, GUSTAVO G. L.; CABRERA, ODALYS G.; TIBURCIO, RICARDO A.; MEDRANO, FRANCISCO J.; CARAZZOLLE, MARCELO F.; THOMAZELLA, DANIELA P. T.; SCHUSTER, STEPHEN C.; CARLSON, JOHN E.; GUILTINAN, MARK J.; BAILEY, BRYAN A.; MIECZKOWSKI, PIOTR; PEREIRA, GONCALO A. G.; MEINHARDT, LYNDA W. The mitochondrial genome of Moniliophthora roreri, the frosty pod rot pathogen of cacao. FUNGAL BIOLOGY, v. 116, n. 5, p. 551-562, MAY 2012. Citações Web of Science: 9.
ZAPAROLI, GUSTAVO; DE OLIVEIRA BARSOTTINI, MARIO RAMOS; DE OLIVEIRA, JULIANA FERREIRA; DYSZY, FABIO; PEREIRA LIMA TEIXEIRA, PAULO JOSE; BARAU, JOAN GRANDE; GARCIA, ODALYS; COSTA-FILHO, ANTONIO JOSE; BERTELI AMBROSIO, ANDRE LUIS; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE; GOMES DIAS, SANDRA MARTHA. The Crystal Structure of Necrosis- and Ethylene-Inducing Protein 2 from the Causal Agent of Cacao's Witches' Broom Disease Reveals Key Elements for Its Activity. BIOCHEMISTRY, v. 50, n. 45, p. 9901-9910, 2011. Citações Web of Science: 18.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.
Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

Solicitação anulada BR1020120246724 - Iharabras S/A Indústrias Químicas ; Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) . solicitação anulada - 12 de setembro de 2012

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