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Micro-organismos endofíticos: identificação de genes envolvidos em interações microbianas

Processo: 12/24217-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2013 - 30 de novembro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Welington Luiz de Araújo
Beneficiário:Welington Luiz de Araújo
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Ecologia microbiana  Micro-organismos endofíticos  Methylobacterium  Genomas  Transcriptoma  Metabólitos secundários 

Resumo

Nos últimos anos tem surgido um grande interesse pelos micro-organismos endofíticos como uma importante fonte de novas espécies e também devido ao potencial de utilização no controle biológico e produção de metabólitos com diferentes atividades biológicas. Apesar da crescente descoberta de compostos novos a partir destes micro-organismos, existe uma grande lacuna no conhecimento das vias biossintéticas responsáveis pela produção destes metabólitos bioativos e dos mecanismos envolvidos na interação com o hospedeiro e com outras espécies microbianas. Neste contexto, em projetos anteriores, uma coleção de micro-organismos endofíticos foi organizada (Proc. FAPESP 2003/14143-3) e genes envolvidos com a síntese de metabólitos secundários (Procs. FAPESP no. 2010/08286-2 e no. 2008/52407-9), interação com a planta hospedeira (Proc. FAPESP no. 2010/07594-5) e controle biológico (Procs. FAPESP no. 2008/52407-9) foram identificados no fungo endofítico Epicoccum nigrum linhagem P16 e nas bactérias endofíticas Burkholderia cenocepacia linhagem TC3.4.2R3 e Methylobacterium mesophilicum linhagem SR1.6/6. Nestes projetos citados acima, os genomas de E. nigrum e de M. mesophilicum foram sequenciados e estão em fase final de montagem e anotação, fato este que permitirá a descrição de possível vias envolvidas com a interação entre estes endófitos com a planta hospedeira e também com outros micro-organismos associados. Também foi organizada uma biblioteca de mutantes de B. cenocepacia e E. nigrum, com aproximadamente 2100 e 1200 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, o objetivo do presente projeto será i) avaliar o transcriptoma (RNA-seq) de E. nigrum, B. cenocepacia e M. mesophilicum 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 e colonização da planta hospedeira; 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. cenocepacia 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 de bioativas por micro-organismos endofíticos, permitindo não somente o desenvolvimento de estratégias de controle biológico baseado em endófitos, mas também em um banco de genes destes micro-organismos que poderá ser utilizado em diferentes aplicações biotecnológicas como a síntese de biomoléculas, geração de micro-organismos recombinantes, plantas geneticamente modificadas, entre outras aplicações. (AU)

Publicações científicas (8)
(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)
ROMANO DE OLIVEIRA GONCALVES, PRISCILA JANE; HUME, CARMEN C. DENMAN; FERREIRA, ALMIR JOSE; TSUI, SARINA; BROCCHI, MARCELO; WREN, BRENDAN W.; ARAUJO, WELINGTON LUIZ. Environmental interactions are regulated by temperature in Burkholderia seminalis TC3.4.2R3. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, APR 2 2019. Citações Web of Science: 0.
BRAGA, RAISSA MESQUITA; DOURADO, MANUELLA NOBREGA; ARAUJO, WELINGTON LUIZ. Microbial interactions: ecology in a molecular perspective. Brazilian Journal of Microbiology, v. 47, n. 1, p. 86-98, DEC 2016. Citações Web of Science: 23.
AZEVEDO, JOAO LUCIO; ARAUJO, WELINGTON LUIZ; LACAVA, PAULO TEIXEIRA. The diversity of citrus endophytic bacteria and their interactions with Xylella fastidiosa and host plants. GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY, v. 39, n. 4, p. 476-491, OCT-DEC 2016. Citações Web of Science: 7.
ARAUJO, WELINGTON L.; CREASON, ALLISON L.; MANO, EMY T.; CAMARGO-NEVES, ALINE A.; MINAMI, SONIA N.; CHANG, JEFF H.; LOPER, JOYCE E. Genome Sequencing and Transposon Mutagenesis of Burkholderia seminalis TC3.4.2R3 Identify Genes Contributing to Suppression of Orchid Necrosis Caused by B-gladioli. MOLECULAR PLANT-MICROBE INTERACTIONS, v. 29, n. 6, p. 435-446, JUN 2016. Citações Web of Science: 6.
RAÍSSA MESQUITA BRAGA; MANUELLA NÓBREGA DOURADO; WELINGTON LUIZ ARAÚJO. Microbial interactions: ecology in a molecular perspective. Brazilian Journal of Microbiology, v. 47, p. 86-98, Dez. 2016.
DOURADO, MANUELLA NOBREGA; SANTOS, DAIENE SOUZA; NUNES, LUIZ ROBERTO; BATISTA DA COSTA DE OLIVEIRA, REGINA LUCIA; DE OLIVEIRA, MARCUS VINICIUS; ARAUJO, WELINGTON LUIZ. Differential gene expression in Xylella fastidiosa 9a5c during co-cultivation with the endophytic bacterium Methylobacterium mesophilicum SR1.6/6. JOURNAL OF BASIC MICROBIOLOGY, v. 55, n. 12, p. 1357-1366, DEC 2015. Citações Web of Science: 4.
ARAUJO, WELINGTON LUIZ; SANTOS, DAIENE SOUZA; DINI-ANDREOTE, FRANCISCO; SALGUEIRO-LONDONO, JENNIFER KATHERINE; CAMARGO-NEVES, ALINE APARECIDA; ANDREOTE, FERNANDO DINI; DOURADO, MANUELLA NOBREGA. Genes related to antioxidant metabolism are involved in Methylobacterium mesophilicum-soybean interaction. ANTONIE VAN LEEUWENHOEK INTERNATIONAL JOURNAL OF GENERAL AND MOLECULAR MICROBIOLOGY, v. 108, n. 4, p. 951-963, OCT 2015. Citações Web of Science: 4.
DOURADO, MANUELLA NOBREGA; CAMARGO NEVES, ALINE APARECIDA; SANTOS, DAIENE SOUZA; ARAUJO, WELINGTON LUIZ. Biotechnological and Agronomic Potential of Endophytic Pink-Pigmented Methylotrophic Methylobacterium spp.. BIOMED RESEARCH INTERNATIONAL, 2015. Citações Web of Science: 16.

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