Nocaute do gene ipdC no Bacillus sp. (RZ2MS9) com a técnica de CRISPRCas9 e influência sobre a biossíntese do AIA dependente do L-triptofano

Autor(es)

Everthon Fernandes Figueredo

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2018-09-27

Membros da banca

Maria Carolina Quecine Verdi; Luis Eduardo Aranha Camargo; Aline Silva Romão Dumaresq

• Orientador: Maria Carolina Quecine Verdi

Resumo

Dentre os mecanismos relacionados à interação bactéria-planta, a biossíntese bacteriana de ácido indol acético (AIA) exerce um papel fundamental na promoção do crescimento vegetal, uma vez que é capaz de influenciar inúmeros processos fisiológicos nas plantas. Diferentes vias metabólicas são utilizadas pelas bactérias para a biossíntese do AIA, sendo a via do ácido indol-3-pirúvico (IPyA) a mais comumente descrita. Nesta via encontra-se o gene indol-3-piruvato descarboxilase (ipdC) com vital função na produção de AIA utilizando como precursor o aminoácido L-triptofano. Nesse contexto, estudos moleculares acerca das vias metabólicas e dos genes envolvidos nesse processo são preponderantes para o entendimento da inter-relação das vias regulatórias com a síntese do fitormônio. A rizobactéria Bacillus sp. (RZ2MS9) vem apresentando satisfatória atividade na promoção de crescimento vegetal. O sequenciamento do seu genoma apontou a presença de uma vasta gama de genes relacionados à promoção do crescimento, com destaque para genes codificadores de auxinas. Assim, o estudo teve por objetivo comprovar a função do gene ipdC na biossíntese do AIA pela via dpendente do L-triptofano através do nocaute sítio dirigido do gene ipdC na Rizobactéria Promotora do Crescimento em Plantas (RPCP) Bacillus sp. (RZ2MS9). Para tanto, foi realizado o nocaute sítio dirigido por meio da técnica de CRISPR-Cas9. O nocaute do gene ipdC foi eficiente, gerando mutantes disruptivos para o referido gene. A biossíntese do AIA pela linhagem ΔipdC apresentou reduções nas concentrações do fitormônio, de acordo com o tempo de crescimento, sendo 87,96% em 24 horas, 88,25% em 48 horas e 58,27% em 72 horas do crescimento em comparação à linhagem selvagem (WT). Além disso, a biossíntese do AIA na ausência do aminoácido L-triptofano também foi avaliada, não sendo constatada síntese do fitormônio em nenhum dos tempos crescimento, tanto na linhagem selvagem, quanto na linhagem ΔipdC. O presente estudo foi pioneiro no nocaute do gene ipdC em uma linhagem de Bacillus utilizando a técnica de CRISPR-Cas9. Os resultados obtidos contribuem para um melhor entendimento da influência do gene ipdC e da via IPyA na biossíntese do AIA pela linhagem RZ2MS9 e futuramente sera comprovado seu papel na promoção de crescimento vegetal. (AU)

• Processo FAPESP: 17/11026-1 - Biossíntese bacteriana de ácido indol acético l-triptofano dependente e influência na modulação do crescimento vegetal
• Beneficiário: Everthon Fernandes Figueredo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado