Análise transcriptômica de alta resolução da interação biotrófica atípica entre Theobroma cacao e o fungo Moniliophthora perniciosa

• Processo: 15/01447-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2015
• 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
• Assunto(s): Biologia molecular vegetal Expressão gênica Análise de sequência de RNA Interação planta-inseto Interação planta-patógeno Vassoura-de-bruxa Theobroma cacao Moniliophthora perniciosa Publicações de divulgação científica Artigo científico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: expressão gênica | Interação planta-patógeno | RNA-seq | vassoura de bruxa | Biologia molecular de interações planta-patógeno

Resumo

A vassoura-de-bruxa (VB), causada pelo fungo hemibiotrófico Moniliophthora perniciosa, é uma das doenças mais devastadoras do cacaueiro (Theobroma cacao), a árvore do chocolate. Em contraste com outras interações hemibiotróficas, o estágio biotrófico da VB dura meses e é responsável pelos sintomas mais característicos da doença, que incluem alterações morfológicas drásticas nos ramos infectados. Neste trabalho, usamos a estratégia de dual RNA-seq para avaliar simultaneamente os transcriptomas do cacaueiro e de M. perniciosa durante esta interação biotrófica peculiar. A infecção por M. perniciosa provoca marcante reprogramação metabólica nos tecidos infectados. Embora aparentemente vigorosa, os ramos infectados são estruturas energeticamente dispendiosas caracterizadas pela indução de respostas de defesa ineficazes e por uma clara assinatura de privação de carbono. Notavelmente, a infecção culmina no estabelecimento de um processo de senescência no hospedeiro, o que marca o fim da fase biotrófica da VB. Ainda, avaliamos o transcriptoma do patógeno em detalhes sem precedentes e, assim, caracterizamos as estratégias de nutrição e infecção do fungos durante a VB, além de identificarmos possíveis efetores de virulência. Curiosamente, o micélio biotrófico de M. perniciosa desenvolve-se como um parasita de ciclo de vida longo que orquestra mudanças no metabolismo do hospedeiro para aumentar a disponibilidade de nutrientes solúveis antes da morte da planta. Coletivamente, nossos resultados fornecem uma visão única sobre uma doença tropical intrigante e avançam nossa compreensão sobre o desenvolvimento de interações planta-patógeno (hemi) biotróficas. (AU)