Avaliação do sistema TA na inibição de PAMPs de X. citri em estresse por cobre e repressão de PTI em laranja doce

• Processo: 17/25520-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2018
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitossanidade
• Pesquisador responsável: Alessandra Alves de Souza
• Beneficiário: Giovana Betin Peruchi
• Instituição Sede: Instituto Agronômico (IAC). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/10957-0 - Interação Xylella fastidiosa-inseto vetor-planta hospedeira e abordagens para o controle da clorose variegada dos citros e cancro cítrico, AP.TEM
• Assunto(s): Agronegócio Xanthomonas citri Plantas hospedeiras Laranja Cancro (doença de planta) Propriedades moleculares Divisão celular Cobre Toxinas Estresse em plantas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cancro cítrico | citri | cobre | laranja doce | PAMPs | sistema toxina - antitoxina | X | Interação molecular planta-patógeno

Resumo

O cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri, afeta todas as espécies de citros e causa grandes prejuízos ao agronegócio brasileiro e mundial. Entretanto, a severidade da doença varia de acordo com a espécie e variedade de citros. Os diferentes níveis de resistência podem estar associados a uma melhor eficiência dessas espécies no reconhecimento de moléculas do patógeno (PAMPs/MAMPs) e consequente ativação do sistema de imunidade inata do hospedeiro (PTI). Já foi demonstrado que espécies mais resistentes ao cancro cítrico são capazes de reconhecer as moléculas do patógeno e ativar uma resposta de defesa que culmina em um menor desenvolvimento de sintomas após infecção. De forma geral, esse reconhecimento ocorre devido a receptores de membrana que existem nas plantas (PRR). Esses receptores geralmente reconhecem moléculas que são conservadas entre os microrganismos, permitindo assim, sua funcionalidade em uma ampla gama de patógenos. Em relação a X. citri alguns estudos estão voltados para explorar esse mecanismo de ativação de PTI na busca de variedades mais resistentes ao cancro cítrico. Entretanto, atualmente a forma de controle utilizada no campo é o uso de cobre. Trabalhos prévios do nosso grupo de pesquisa mostraram que quando o cobre é pulverizado em concentrações subinibitórias nas plantas, o efeito é o oposto do esperado, ou seja, a bactéria aumenta a população e induz mais sintomas. Curiosamente, um dos mecanismos genéticos de sobrevivência bacteriana ativados em condições de estresse é o sistema Toxina-Antitoxina (TA). Em condições de estresse toxinas do sistema TA suprimem o crescimento bacteriano devido à inativação de genes associados a processos celulares essenciais, porém, após o término do estresse as células recolonizam o ambiente devido a inativação da toxina pela antitoxina. Nosso grupo de pesquisa tem trabalhado com sistemas TA ativados em estresse por cobre e verificamos que alguns alvos das toxinas são genes associados à divisão e movimento celular. Dessa forma, como o produto desses genes são os mesmos que são reconhecidos pelos PRRs nas plantas hospedeiras para ativação de PTI. Assim, a hipótese desse trabalho é que em condições de estresse por cobre X. citri ativa os sistemas TA reprimindo genes cujos produtos seriam reconhecidos pelo hospedeiro e dessa forma, na ausência dessas moléculas, ocorre supressão de PTI. Consequentemente sem o sistema PTI ativado a bactéria infecta mais eficientemente a planta hospedeira aumentando os sintomas do cancro cítrico (fenótipo observado nos nossos experimentos). Caso nossa hipótese seja verdadeira, essa será a primeira evidencia que o sistema TA pode ter uma implicação direta na interação planta-patógeno, além de sobrevivência em condições de estresse. (AU)