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Aspectos moleculares da interação de Xylella fastidiosa com seus hospedeiros vegetais

Processo: 10/16409-7
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 25 de abril de 2011
Vigência (Término): 24 de outubro de 2011
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
Pesquisador responsável:Aline Maria da Silva
Beneficiário:Aline Maria da Silva
Anfitrião: Steven E. Lindow
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of California, Berkeley (UC Berkeley), Estados Unidos  
Assunto(s):Xylella fastidiosa   Clorose variegada dos citros   Interações hospedeiro-patógeno   Expressão gênica

Resumo

Xylella fastidiosa é uma bactéria que coloniza o xilema de uma diversidade de plantas cultivadas e silvestres em várias partes do mundo, sendo o agente causador de uma série de doenças em plantas economicamente importantes como citros, videiras e café. Diferentes cepas ou patovares de X. fastidiosa foram identificados, sendo que alguns já tiveram seus genomas completa ou parcialmente elucidados. Desde o sequenciamento completo destes genomas, muito se avançou na compreensão de processos envolvidos na colonização dos hospedeiros de X. fastidiosa, seja ele planta ou inseto vetor, e alguns dos mecanismos de virulência foram elucidados. Entretanto, presume-se a existência de mecanismos e fatores adicionais importantes para colonização de plantas e insetos por este fitopatógeno. Nos últimos anos, meu grupo de pesquisa tem realizado estudos visando à identificação e caracterização funcional de genes potencialmente relacionados à adaptação, evolução e virulência do fitopatógeno Xylella fastidiosa. Utilizando abordagens genômicas, tais como análise da expressão gênica global através de microarranjos de DNA, pirossequenciamento de genomas completos, genômica comparativa e metodologias convencionais de bioquímica e de biologia molecular, identificamos potenciais fatores e mecanismos de virulência desta bactéria. Contudo, nossas investigações até o presente focalizaram o fitopatógeno apenas em condições de cultivo em laboratório. Para aprofundarmos nossos estudos, planejamos, em futuro próximo, agregar abordagens que permitam investigar a interação patógeno-hospedeiro, em particular a interação de X. fastidiosa com seu hospedeiro vegetal. Esta é uma das justificativas para realizar um estágio junto ao grupo do Prof. Steve E. Lindow, no Department of Plant and Microbial Biology, University of California, Berkeley, EUA. Durante o estágio, planejamos a realização de experimentos que visam aprofundar o entendimento da resposta da planta (videira e/ou tabaco) à infecção por X. fastidiosa (cepa Temecula). O período do estágio será muito importante para consolidarmos uma cooperação científica com o grupo do Prof. Lindow. Além disso, durante o estágio poderei desfrutar do ambiente estimulante do Department of Plant and Microbial Biology da University of California em Berkeley, o qual conta com excelentes e produtivos grupos de pesquisa em diversas áreas. Durante os seis meses de estágio, pretendemos realizar uma análise da variação na expressão de genes selecionados a partir de estudos prévios, ao longo da infecção X. fastidiosa, em diferentes tecidos de plantas (videiras) suscetíveis. A especificidade da resposta para X. fastidiosa será também investigada, pela análise da variação da expressão destes transcritos em plantas submetidas a estresses bióticos e abióticos. Estes estudos embasarão futuros estudos, em que pretendemos realizar uma análise global do transcritoma de diferentes tecidos ao longo da infecção, utilizando-se sequenciamento massivo de última geração. Também planejamos investigar eventuais variações na concentração de ferro no xilema de videiras infectadas com X. fastidiosa e analisar em maior detalhe o efeito da concentração de ferro no crescimento e na expressão de fatores de virulência de Xylella fastidiosa (cepa Temecula causadora da doença de Pierce de videiras), expandindo os estudos anteriormente realizados em nosso grupo utilizando-se a cepa 9a5c, que causa a clorose variegada dos citros. Pretendemos analisar em detalhe o efeito da concentração de ferro no crescimento e na morfologia da cepa Temecula e comparar com o efeito verificado em outras cepas de X. fastidiosa (isolados de citros), que estão sendo atualmente em estudo em nosso grupo de pesquisa no IQUSP. Dependendo dos resultados obtidos, poderá ser interessante investigar o regulon do ferro de X. fastidiosa, com abordagens de genética molecular na cepa Temecula, que ao contrario da cepa 9a5c, pode ser manipulada geneticamente. (AU)

Publicações científicas
(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)
IONESCU, MICHAEL; BACCARI, CLELIA; DA SILVA, ALINE MARIA; GARCIA, ANGELICA; YOKOTA, KENJI; LINDOW, STEVEN E. Diffusible Signal Factor (DSF) Synthase RpfF of Xylella fastidiosa Is a Multifunction Protein Also Required for Response to DSF. Journal of Bacteriology, v. 195, n. 23, p. 5273-5284, DEC 2013. Citações Web of Science: 24.
DE SOUZA, ALESSANDRA A.; IONESCU, MICHAEL; BACCARI, CLELIA; DA SILVA, ALINE M.; LINDOW, STEVEN E. Phenotype Overlap in Xylella fastidiosa Is Controlled by the Cyclic Di-GMP Phosphodiesterase Eal in Response to Antibiotic Exposure and Diffusible Signal Factor-Mediated Cell-Cell Signaling. Applied and Environmental Microbiology, v. 79, n. 11, p. 3444-3454, JUN 2013. Citações Web of Science: 14.

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