Caracterização dos mecanismos de resistência a estrobilurinas no fungo Moniliophthora perniciosa, agente causador da vassoura de bruxa do cacaueiro

Autor(es)

Paula Favoretti Vital do Prado

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2016-02-23

Membros da banca

Gonçalo Amarante Guimarães Pereira; Celso Eduardo Benedetti; Antonio Vargas de Oliveira Figueira

• Orientador: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira; Daniela Paula de Toledo Thomazella

Resumo

O cacaueiro (Theobroma cacao), árvore que fornece a matéria prima para a produção de chocolate, é uma das culturas perenes mais importantes no mundo. No entanto, o cultivo do cacau é seriamente afetado por diversas doenças fúngicas. A doença vassoura de bruxa é um dos maiores problemas fitopatológicos que afligem as plantações de cacau nas Américas, e é associada com graves consequências sócioeconômicas nos países afetados. No Brasil, os danos causados pela vassoura de bruxa estimularam diversas tentativas de controle deste fitopatógeno, as quais incluíram a aplicação de estrobilurinas. As estrobilurinas constituem uma das classes de fungicidas mais utilizadas na agricultura mundial. Estas moléculas inibem a respiração mitocondrial e levam ao comprometimento da síntese de ATP e à geração de estresse oxidativo. Esta estratégia, no entanto, não se mostrou eficaz contra o patógeno, que se apresentou resistente. Até agora, os mecanismos moleculares relacionados à resistência de M. perniciosa a estrobilurinas foram pouco explorados. Neste contexto, o presente trabalho utilizou a técnica de RNA-seq para identificar genes diferencialmente expressos que potencialmente desempenham papel importante na resistência in vitro a essas drogas. Em resposta ao tratamento com Azoxistrobina (uma estrobilurina) o transcriptoma de M. perniciosa revelou o remodelamento do metabolismo energético, que possivelmente compensa a depleção de ATP e permite a sobrevivência do micélio. Isto inclui a indução de genes codificantes de enzimas da via de gliconeogênese, do ciclo do glioxilato, do catabolismo de lipídios e da degradação de aminoácidos. Em contrapartida, enzimas relacionadas ao ciclo celular (mitose), ao metabolismo de esteróis e à atividade dos ribossomos encontram-se reprimidas, o que indica que a taxa de crescimento do micélio está potencialmente comprometida. Além disso, o fungo expressa uma grande variedade de genes que mitigam os efeitos tóxicos da inibição da cadeia respiratória mitocondrial, o que compreende proteínas relacionadas à proteção contra estresse oxidativo (glutationa-S-transferases e peroxidases), à resistência ao estresse (por exemplo, heat shock proteins) e à detoxificação (por exemplo, citocromos P450). A análise de RNA-seq também revelou a indução de membros de diferentes famílias de transportadores, incluindo transportadores ABC e MFS (major facilitator superfamily), classicamente relacionados à resistência a múltiplas drogas. Além disso, um conjunto de genes codificadores de proteínas "no hit", as quais possuem nível de similaridade extremamente baixo com qualquer outra proteína conhecida fora do gênero Moniliophthora, encontra-se induzido. Paralelamente, foi iniciada a caracterização de um mutante natural de M. perniciosa com fenótipo de resistência aumentada a estrobilurinas, recentemente identificado em nosso laboratório. Uma vez que as estrobilurinas constituem uma das classes de fungicidas mais utilizadas na agricultura mundial, a elucidação das bases de resistência a este composto é um passo fundamental para delinear estratégias de utilização mais eficientes. Em longo prazo, objetiva-se determinar um conjunto de potenciais novos alvos moleculares para a inibição, fornecendo possibilidades para o desenvolvimento de moléculas anti-fúngicas efetivas para o controle da vassoura de bruxa, as quais têm ainda o potencial de serem extrapoladas para o controle de outras doenças fúngicas que sejam baseadas em sistemas análogos de resistência a fungicidas (AU)

• Processo FAPESP: 13/05979-5 - Caracterização de mecanismos de resistência a estrobilurinas no fungo Moniliophthora perniciosa, agente causador da vassoura de bruxa do cacaueiro
• Beneficiário: Paula Favoretti Vital Do Prado
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado