Expressão de genes e proteínas célula-específicas em uma interação micorrízica de orquídea

• Processo: 12/06623-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2012
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Marcio Rodrigues Lambais
• Beneficiário: Rafael Borges da Silva Valadares
• Supervisor: Silvia Perotto
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università degli Studi di Torino (UNITO), Itália
• Vinculado à bolsa: 11/01727-6 - Identificação e caracterização de proteínas envolvidas na regulação do desenvolvimento de micorrizas em orquídeas, BP.DR
• Assunto(s): Simbiose Expressão gênica Micorriza
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: expressão gênica | micorrizas | Microscopia de microdissecção a laser | Orquídeas | Regulação molecular | Simbiose | Interação Planta-microrganismos

Resumo

Orquídeas possuem sementes diminutas que não possuem reservas para germinação. Na natureza, a germinação das sementes ocorre em simbiose mutualística com fungos micorrízicos, os quais transferem açúcares simples para os tecidos vegetais. Todas as orquídeas são mico-heterotróficas no início de seu desenvolvimento, passando por um estágio mixotrófico (onde o suprimento de açúcares é de origem fúngica e fotossintética), e por fim autotróficas na fase adulta. Os mecanismos moleculares que controlam o desenvolvimento das micorrizas em orquídeas são desconhecidos, mas é provável que proteínas se acumulem especificamente durante a simbiose e sejam moduladas pelas necessidades energéticas de cada etapa do desenvolvimento da planta. Os resultados preliminares obtidos em nosso laboratório indicam que proteínas relacionadas ao sistema de defesa vegetal, metabolismo do carbono, sinalização molecular, regulação hormonal e metabolismo redox são diferencialmente expressas em diferentes fases da germinação simbiótica de uma Orchidaceae, mas a localização destas proteínas nos diferentes tipos celulares se mantém obscura. O objetivo deste trabalho é verificar se existe regulação diferencial de genes e proteínas entre células colonizadas e não-colonizadas pelo fungo micorrízico. Plântulas de Oeceoclades maculata, germinadas simbioticamente com o fungo Tullasnella calospora, serão fixadas em parafina, seccionadas e, células colonizadas e não colonizadas pelo fungo micorrízico serão capturadas utilizando um sistema de microdissecção a laser. Das células obtidas serão extraídos RNA e proteínas totais, que seguirão para sequenciamento quantitativo em larga-escala, utilizando a plataforma Illumina (RNAseq) e espectrômetro de massa em tandem. Análises de bioinformática adequadas serão realizadas com o objetivo de identificar, quantificar e separar os genes e proteínas de origem vegetal ou fúngica. É esperado que genes e proteínas, especificamente relacionados a simbiose, tenham expressão aumentada em células colonizadas pelo fungo micorrízico. (AU)