Complete genome sequence of Sporisorium scitamineum and biotrophic interaction transcriptome with sugarcane

• Processo: 15/09523-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Claudia Barros Monteiro Vitorello
• Beneficiário: Claudia Barros Monteiro Vitorello
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Genomas Transcriptoma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biotrófico | carvão da cana | fungo patogênico | Genome | transcriptome | Genética de Fitopatógenos

Resumo

Sporisorium scitamineum é um fungo biotrófico responsavel pelo carvão da cana de açucar. Este estudo apresenta a sequencia completa dos cromossomos de S. scitamineum de telomero a telomeros utilizando uma combinação de leituras longas PacBio e leituras curtas Illumina, assim como a sequencia parcial de uma segunda linhagem do fungo. A Análise comparativa de sequencias disponívels previamente de uma terceira linhagem permitiu a identificação de poucos polimorfismos entre os três genomas. A sequencia completa descrita aqui permitiu identificar e anotar regiões subtelomericas, elementos repetitivos e a sequencia do DNA mitocondrial. O genoma compreende 19.979.571 nucleotídeos, 6,677 genes que codificam proteinas, 11 tRNAs e agrupamentos de rDNA motandos, de uma estimativa de 130 cópias. Rearranjos cromossômicos foram identificados quando comparamos sequencias de S. reilianum, espécie bastante próxima. Elementos repetitivos provavelmente estão associados com a ligação dos dois loci de mating-type. Transcriptoma do fungo crescendo in vitro ae durante a interação com a cana em dois tempos diferentes revelaram que 13,5% de todos os genes estão direrencialmente expressos em planta considerando os dois momentos analisados. Entre eles estão enzimas que degradam parede celular, proteases, lipases, quitina acetilase, degradação de lignina, transportadores de açúcares e fatores de transcrição. O fungo também modula a transcrição de genes relacionados a sobrevivência contra o estresse oxidativa e outros metabólitos tóxicos produzidos pela planta. Efetores descritos anteriormente para a interação carvão/planta foram detectados e alguns novos candidatos foram propostos. Dez ilhas genômicas que hospdedam genes candidatos a interação S. scitamineum/cana-de-açúcar foram identificados como expressos somente na planta. Os dados de RNAseq foram também utilizados para acurar a predição dos genes no genoma de S. scitamineum. (AU)