Estudo da evolução da fitopatogenicidade em Moniliophthora perniciosa através de análises de genômica comparativa de seus biótipos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Tokimatu Filho, Paulo Massanari, 1993-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637073
Resumo: Orientador: Marcelo Falsarella Carazzolle
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spelling Estudo da evolução da fitopatogenicidade em Moniliophthora perniciosa através de análises de genômica comparativa de seus biótiposStudy of the phytopathogenicity of Moniliophthora perniciosa by comparative genomics analyses of its biotypesVassoura-de-bruxa (Fitopatologia)BioinformáticaEspecificidade de hospedeiroCacaueiroWitches' broom diseaseBioinformaticsHost specificityCacaoOrientador: Marcelo Falsarella CarazzolleDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Moniliophthora perniciosa é o fungo basidiomiceto responsável pela doença vassoura-de-bruxa, que atinge árvores de cacau (Theobroma cacao), comprometendo seriamente a produção de cacau ao ser introduzido no estado da Bahia. O fungo é categorizado em três biótipos de acordo com o grupo de hospedeiros que infecta. O biótipo-C infecta espécies do gênero Theobroma enquanto o S do gênero Solanum, sendo que a progressão da doença é muito similar em ambos os biótipos. Por último, o L tem lianas como hospedeiro, porém com modo de vida endofítico, não causando sintomas aparentes da doença. Este trabalho investigou o genoma de diversas amostras dos três biótipos em busca de evidências que poderiam explicar as diferenças na patogenicidade e especificidade de hospedeiro. Para isto sequenciamos o genoma de 18 amostras de M. perniciosa e 4 de M. roreri, espécie irmã e também fitopatógena de cacau. Reconstruindo a filogenia da espécie, tivemos indicação de que o biótipo-L divergiu do ancestral de Moniliophthora anteriormente aos outros, e que o biótipo-S seria um grupo parafilético, em que aparentemente há dois subgrupos separados geograficamente. De maneira geral, verificamos que os genomas dos três biótipos de M. perniciosa apresentam um perfil muito parecido, com pouca variação no número e, notavelmente, sequência de genes. A alta presença de retrotransposons, por outro lado, aparenta ser importante para a evolução da espécie e pode ter contribuído no processo de especialização à diversos hospedeiros. Análises que se baseiam na busca de genes sob efeito da seleção positiva nos indicou diversos genes candidatos que podem ter alta relevância na especificidade de hospedeiros dos biótipos C e S, tendo papel na quebra da resistência do hospedeiro através de processos como evasão do sistema imune ou neutralização de componentes de defesa. Estudos futuros são necessários para explorarmos outros aspectos da biologia dos biótipos, mas o projeto é um passo importante para entendermos melhor como se dá a infecção deste fungo, caracterizando diferenças entre os biótipos e possíveis alvos que podem futuramente ser utilizados no desenvolvimento de métodos para a combater a doençaAbstract: The fungus Moniliophthora perniciosa is a basidiomycete responsible for the Witches' Broom disease in cacao trees (Theobroma cacao), compromising cocoa beans production after it was introduced in Bahia state. The fungus is classified in three biotypes, according to the group of hosts it can infect. The C-biotype infects species from the genus Theobroma and the S-biotype, from Solanum, both of which shows very similar disease progression. At last, liannas are the host of L-biotype, but this one lives as an endophytic, nor causing any classical symptoms from the disease. This study investigated the genome of many samples from the three biotypes searching for evidences that could explain the differences in pathogenicity and host specificity. We sequenced the genome of 18 samples of M. perniciosa and 4 of M. roreri, a sister species that also can infect cacao trees. After reconstructing the phylogeny of the species, we found indications that the L-biotype diverged from the Moniliophthora ancestral before the others, and that the S-biotype is actually a paraphyletic group, in which apparently there are two subgroups geographically separated. Overall we found that the genome of the three biotypes of M. perniciosa have a very similar profile, showing low variation of number and, notably, sequence of genes. On the other side, it seems that the frequent presence of retrotransposons is important for the evolution of the species and may have contributed for the specialization process to expand the host range. Analyses that are based on the search for gene under the effect of positive selection suggested many candidate genes that may be highly relevant in the host specificity of S- and C- biotypes, having a role in breaking the host resistance through events like evasion from immune system or defenses neutralization. Future studies are required to explore other aspects of the biotypes biology, but this project is an important step for us to understand the nature of this fungus infection, describing differences between the biotypes and possible targets that may be used in the future in developing new methods to combat the diseaseMestradoBioinformáticaMestre em Genética e Biologia MolecularCAPES[s.n.]Carazzolle, Marcelo Falsarella, 1975-Figueira, Antonio Vargas de OliveiraBrandão, Marcelo MendesUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Genética e Biologia MolecularUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASTokimatu Filho, Paulo Massanari, 1993-20182018-03-09T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (84 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637073TOKIMATU FILHO, Paulo Massanari. Estudo da evolução da fitopatogenicidade em Moniliophthora perniciosa através de análises de genômica comparativa de seus biótipos. 2018. 1 recurso online (84 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637073. 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