Desvendando o papel dos sistemas de secreção (T1SS e T5aSS) de Pantoea agglomerans 33.1 na promoção de crescimento vegetal e modulação da microbiota associada

• Processo: 25/06990-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 15 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 14 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Maria Carolina Quecine Verdi
• Beneficiário: Gabriel Valverde Firmino
• Supervisor: Connor Fitzpatrick
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Calgary, Canadá
• Vinculado à bolsa: 24/15562-9 - Desvendando o papel dos sistemas de secreção (T1SS e T5aSS) de Pantoea agglomerans 33.1 na promoção de crescimento vegetal e modulação da microbiota associada, BP.MS
• Assunto(s): Proteômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Metataxonômica | nocaute gênico | Promoção de crescimento vegetal | proteômica | sistemas de secreção de proteínas | Sistemas de Secreção de Proteínas

Resumo

Bactérias utilizam Sistemas de Secreção (SSs) para transportar proteínas e interagir com o ambiente, com outras bactérias ou até mesmo com outros organismos eucarióticos. Pantoea agglomerans é uma bactéria Gram-negativa cosmopolita que exibe uma ampla diversidade metabólica. Algumas linhagems de P. agglomerans foram descritas como benéficas para várias plantas, promovendo o crescimento vegetal e controlando diversos fitopatógenos. A linhagem 33.1 de P. agglomerans foi isolada endofiticamente de Eucalyptus grandis. Demonstrou-se que ela é capaz de promover o crescimento vegetal de várias culturas. No entanto, pouco se sabe sobre o papel de seus SSs durante a interação com as plantas, na qual a linhagem pode solubilizar fosfato, fixar nitrogênio e induzir a produção de fitohormônios. Após a obtenção do genoma completo de P. agglomerans 33.1, genes importantes responsáveis ¿¿por proteínas estruturais no T1SS e T5SS foram localizados. Portanto, os genes únicos bepC (de T1SS) e prn (de T5aSS) foram nocauteados a fim de avaliar o papel dos sistemas de secreção em P. agglomerans 33.1. T1SS e T5aSS foram escolhidos por serem os SSs com todos os genes encontrados no genoma de P. agglomerans 33.1. Os mutantes foram obtidos recentemente e, para as próximas etapas, é importante 1) analisar o conteúdo proteico secretado na interação entre a bactéria e as plantas, bem como 2) analisar o impacto que essa bactéria pode ter na composição do microbioma da rizosfera. Este estágio de pesquisa visa avançar na compreensão das interações planta-micróbio por meio da realização de análises proteômicas e metataxonômicas de P. agglomerans 33.1 e sua interação com cana-de-açúcar (Saccharum sp.) e a planta modelo Arabidopsis thaliana. Aqui, propomos um projeto de estágio internacional associado ao Processo FAPESP nº 2024/15562-9, que se concentrará na caracterização do secretoma bacteriano dos mutantes de P. agglomerans 33.1 e na avaliação de sua influência na microbiota do solo. Essas análises representam as fases finais da pesquisa de mestrado do candidato na Universidade de São Paulo (USP) e exigem conhecimento especializado e infraestrutura disponível na Universidade de Calgary, sob a supervisão do Dr. Connor Fitzpatrick. Os resultados deste estudo contribuirão para o campo amplo da agricultura sustentável, elucidando os efeitos da secreção bacteriana na saúde das plantas e na diversidade microbiana do solo.