Análise da capacidade de silenciamento gênico de Moniliophthora perniciosa como método de controle

• Autor(a) principal: Guilherme Faganello Dressano
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://doi.org/10.11606/D.64.2020.tde-07022020-174323

O fungo basidiomiceto Moniliophthora perniciosa é o agente causal da doença conhecida como \"vassoura-de-bruxa\", que afeta o cacaueiro (Theobroma cacao) e é um dos principais detratores da produtividade desta cultura no Brasil e no mundo. Os danos ao desenvolvimento do cacaueiro resultantes da infecção por este fitopatógeno incluem a podridão dos frutos e a indução de brotações laterais nos ramos infectados, resultando no enfraquecimento geral das plantas. Os métodos de controle dessa doença, como resistência genética, podas fitossanitárias e controle químico não se mostraram satisfatórios até o momento. Dadas as particularidades deste patossistema, uma das alternativas que se vislumbra é o desenvolvimento de compostos biologicamente ativos em rotas metabólicas essenciais ao fungo e, portanto, capazes de reduzir os danos causados pela doença. Na fase biotrófica de M. perniciosa, descobriu-se que a via alternativa de transferência de elétrons desempenhada pela enzima oxidase alternativa mitocondrial (AOX) é importante para a produção de ATP e resistência a fungicidas, e trabalhos recentes demonstraram que o uso in vitro e in vivo de compostos inibidores desta enzima reduziram a viabilidade de esporos de M. perniciosa. Neste trabalho, foi proposta nova abordagem in vivo de condução de ensaios para avaliação de inibidor da enzima AOX sobre a patogenicidade de M. perniciosa no tomateiro \'Micro-Tom\' (MT) fornecido via radicular por meio de solução nutritiva. Por outro lado, o entendimento dos mecanismos de infecção de fungos fitopatogênicos abre caminho para novas estratégias de controle. Relatos recentes em outros patossistemas sugerem que, além de proteínas efetoras, patógenos empregam pequenos RNAs (sRNA) para manipulação direta do sistema de defesa vegetal. Já foi demonstrado que hospedeiros expressando RNA dupla fita correspondendo a genes alvos do patógeno, incluindo fungos filamentosos, podem gerar pequenos RNAs interferentes (siRNA) que levam ao silenciamento desses genes alvo, denominada HIGS (Host Induced Gene Silencing). Neste projeto buscou-se confirmar a presença da maquinaria genética para produção e processamento de pequenos RNAs (sRNA) e o mecanismo de RNA de interferência no genoma de M. perniciosa. Além disso, a planta modelo tomateiro \'Micro-Tom\' (MT) foi transformada geneticamente para expressar uma das componentes chaves deste mecanismo (enzimas Dicers) visando entender seu papel na patogenicidade de M. perniciosa em futuros estudos. Como resultados, tem-se que o inibidor da enzima oxidase alternativa (AOX) \'7j-41\' administrado preventivamente a inoculação por basidiosporos de M. perniciosa foi efetivo em reduzir a severidade da infecção e proteger a produção de biomassa das plantas do efeito deletério do patógeno. Descobriu-se que M. perniciosa tem em seu genoma genes participantes da rota de silenciamento gênico canônico descrita em fungos, incluindo três Dicers (DCL), 10 Argonautas (AGO) e sete RNA-polimerase dependente de RNA (RdRPs). Alguns genes de cada grupo se mostraram principalmente expressos nas fases de micélio monocariótico, dicaríotico, primórdio e basidiomata, sugerindo importância em etapas da interação planta-patógeno. Obteve-se com sucesso plantas de tomateiro \'Micro-Tom\' transgênicas com a construção concatenada contendo fragmentos das três Dicers do fungo, a partir de onde se poderá em futuros trabalhos avaliar se M. perniciosa emprega sRNAs como efetores de virulência em tomateiro MT