Análise do transcriptoma e metaboloma da interação atípica entre os frutos do Theobroma cacao (cacau) e o fungo patogênico Moniliophthora perniciosa, que causa a vassoura de bruxa

• Processo: 18/21036-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
• Beneficiário: Antônio José Rocha
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/10498-4 - Investigação das estratégias de adaptação ao estilo de vida patogênico de fungos do gênero Moniliophthora em diferentes níveis de organização biológica: espécies, biótipos e linhagens geográficas, AP.TEM
• Assunto(s): Vassoura-de-bruxa Moniliophthora perniciosa Análise de sequência de RNA Metabolômica Transcriptoma
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Metabolomica | Moniliophthora perniciosa | RNA-seq | Theobroma cacao (cacau) | Transcriptoma | vassoura de bruxa | Bioquímica de microrganismos

Resumo

O cacaueiro se destaca como uma das principais culturas perenes na agricultura, sendo economicamente relevante por fornecer a matéria prima para a fabricação do chocolate, um produto que movimenta bilhões de dólares no mercado mundial a cada ano. Apesar de sua importância, o cacaueiro é drasticamente atacado por diversas doenças que diminuem sua produtividade e reduzem a qualidade das amêndoas do cacau. Dentre estas, a vassoura de bruxa (VDB), causada pelo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa, é um importante fator limitante da produção cacaueira nas Américas e no Brasil, e até hoje não há formas de erradicar a VDB uma vez instalada. M. perniciosa exibe uma ampla gama de hospedeiros e de órgãos que pode infectar, o que indica uma grande habilidade adaptativa deste patógeno. No cacaueiro, ataca ramos, botões florais e frutos. Através de tecnologias de sequenciamento de RNA de nova geração, realizamos uma abrangente análise transcriptômica da VDB visando elucidar os mecanismos moleculares e propor novas formas de controle desta doença. Um banco de dados denominado Atlas Transcriptômico da Vassoura de Bruxa foi construído, o qual compreende aproximadamente 60 bibliotecas de RNA-seq representativas dos mais variados estágios de desenvolvimento, condições de crescimento e respostas a estresse do fungo M. perniciosa sob condições in vitro e in planta. Contudo, a infecção do fruto ainda não foi completamente investigada, e dados preliminares indicam haver uma grande diferença no processo infectivo entre ramos e frutos. Ademais, também não há informações disponíveis sobre as alterações metabólicas ocorridas em frutos. Desta forma, este trabalho tem como objetivo gerar informações sobre o perfil transcriptômico e metabólico da interação T. cacao x M. perniciosa, visando identificar e caracterizar genes relacionados ao mecanismo da interação patógeno-fruto e comparar com a interação do patógeno-ramo. Esta proposta é dividida em três seções principais, sendo que na primeira realizaremos uma análise aprofundada da expressão gênica e o perfil metabólico nas condições e tecidos amostrados (frutos). Na segunda, iremos comparar a estratégia de infecção entre ramos e frutos, avaliando as vias metabólicas ativadas ou reprimidas em cada condição. Na última seção, desenvolveremos uma estratégia para identificar sequências de possíveis RNAs não codificantes associados à VDB, aplicando esta estratégia no fungo M. perniciosa. De uma maneira geral estes dados apresentarão um importante avanço no estudo da VDB e poderão ser utilizados em trabalhos futuros, tanto para a elucidação das estratégias adaptativas de M. perniciosa como um patógeno, quanto para o planejamentos de novas formas de controle da VDB.