Investigando as alterações transcricionais massais do patossistema Theobroma cacao x Moniliophthora perniciosa durante a progressão da Doença Vassoura-de-Bruxa do cacaueiro

Resumo

O fungo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa é o agente etiológico da doença Vassoura-de-Bruxa do cacaueiro. Esse é um patógeno com ciclo de vida hemibiotrófico, significando que a infecção ocorre inicialmente em tecidos vivos do hospedeiro (fase biotrófica), evoluindo posteriormente para a morte do tecido afetado (fase necrotrófica). A infecção pode ocorrer em ramos, frutos, botões florais e flores, sempre a partir do meristema. M. perniciosa infecta uma gama de hospedeiros, sendo assim classificado em biótipos de acordo com as espécies suscetíveis a cada isolado. O biótipo C infecta T. cacao e outras espécies próximas, enquanto que o biótipo S infecta apenas solanáceas. As lavouras cacauicultoras baianas são responsáveis por 75% da produção nacional de sementes de cacau. Assim, a chegada de M. perniciosa (biótipo C) nessa região levou a enormes prejuízos econômicos e sociais. O Brasil passou de exportador para importador da commodity, e até os dias atuais não se recuperou completamente deste cenário. Apesar da grande relevância de M. perniciosa no Brasil e em outros países produtores de cacau na América Latina, ainda não se desenvolveram formas efetivas de controle deste patógeno. Um dos fatores relacionados a isso é a falta de conhecimento das bases moleculares da interação nesse patossistema, o que limita o desenvolvimento de estratégias direcionadas de controle do fungo. Um grande avanço nesse sentido foi o sequenciamento do genoma de M. perniciosa e do transcriptoma de ramos de cacau infectados e na fase biotrófica da interação. Através das alterações transcricionais identificadas no cacaueiro, foi criado um modelo das modificações metabólicas e hormonais ocorridas durante a Vassoura-de-Bruxa. Também foram identificados genes de M. perniciosa codificantes para proteínas com possível papel de modulação do sistema de defesa vegetal no estágio biotrófico. No entanto, deve-se ressaltar que muito ainda se desconhece sobre os fatores de virulência de M. perniciosa. Esse é um patógeno com ampla gama de tecidos e hospedeiros suscetíveis, além de apresentar variação morfofisiológica ao longo da interação. Por fim, também há indícios de alterações sistêmicas no hospedeiro, inclusive levando a alterações na raiz. Portanto, algumas questões ainda em aberto, tais como: 1) quais fatores de virulência de M. perniciosa são gerais ou tecido específicos?; 2) como se dá a regulação transcricional, no patógeno e no cacaueiro, em outros pontos de desenvolvimento da doença (e.g., além da Vassoura-Verde)?; 3) por que o biótipo S não é patogênico no cacaueiro?; 4) miRNAs e siRNAs desempenham algum papel relevante durante a interação?; 5) qual é o efeito da infecção sobre tecidos não atacados diretamente (raízes)? A versão atual do Atlas Transcriptômico não possui todos os dados necessários para responder a tais questões, tais como bibliotecas de raiz e de miRNA~ outras bibliotecas possuem poucas réplicas biológicas (i.e., Vassoura-Seca). Assim sendo, o objetivo deste projeto de doutoramento é a ampliação do Atlas Transcriptômico e investigação das questões acima levantadas. (AU)