Análise genômica de "Fusarium poae" isolados de cevada cultivada no Brasil : Genomic analysis of "Fusarium poae" isolated from barley cultivated in Brazil

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soto, Taynara Souza, 2000-
Data de Publicação: 2023
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/20.500.12733/11003
Resumo: Orientador: Liliana de Oliveira Rocha
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Fungos do gênero Fusarium estão entre os mais relatados como patogênicos para este cereal e, ao longo dos anos, a espécie Fusarium poae tem sido comumente relatada em diferentes localidades de clima temperado e seco. A questão acerca dessa espécie, e de outras do gênero, é a capacidade de produzir metabólitos secundários tóxicos, para humanos e demais vertebrados, nomeadas como micotoxinas. Especialmente F. poae possui a capacidade de produzir tricotecenos que não são abrangidos pela legislação, como nivalenol (NIV) e diacetoxyscirpenol (DAS), portanto não são monitoradas, mas estudos referentes à toxicidade e ocorrência têm demonstrado a importância crescente destas toxinas, principalmente nivalenol. Em nível de análises ômicas, poucos são os estudos que monitoraram essa espécie para compreender a relação patógeno e hospedeiro, bem como entender o funcionamento das vias biossintéticas de produção destas micotoxinas. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo investigar as regiões de clusters onde estão localizados os genes responsáveis pela síntese desses compostos, bem como a partir de uma genômica comparativa analisar as relações evolutivas entre F. poae e demais espécies contidas no clado Fusarium sambucinum. Para tanto, duas cepas tiveram seu genoma sequenciado, anotado e predito e foram submetidas a análises de bioinformática. Os achados mostraram que as cepas isoladas de cevada cultivada no Brasil, possuem os clusters para produção de NIV e DAS, funcionais e bem estruturados. As análises demonstraram maior similaridade nos clusters de uma das cepas com genoma de referência de F. venenatum enquanto a outra teve maior similaridade com referência de F. poae como era esperado e, levando em consideração que são dois isolados de regiões geográficas distintas, mesmo que no Brasil, com clima divergente, o trabalho pode ter demonstrado uma possível resposta a adaptação da espécie no país. Ademais, também foram encontrados potenciais genes efetores responsáveis pela síntese de proteínas intimamente relacionadas a patogenicidade do fungoAbstract: Barley is a small grain cereal with significant consumption around the world, taking the fifth position of most consumed cereals. For this reason, its quality demands attention from the food industries. Microbiologically, it is susceptible to contamination by filamentous fungi that can cause diseases, leading to lower production and important economic loss. Fungi of the genus Fusarium are among the most reported barley pathogen worldwide and, over the years, the species Fusarium poae has emerged as a barley pathogen and has been commonly reported in different regions from temperate to dry weather. One important issue associated with this species and other ones within the Fusarium genus is the ability to produce mycotoxins, which are secondary metabolites that are toxic for humans and other vertebrates. F. poae can produce some trichothecenes, such as nivalenol (NIV) and diacetoxyscirpenol (DAS), and the maximum levels for these toxins in foodstuffs are not set by the legislations, therefore they are not monitored; nevertheless, studies regarding toxicity and occurrence have demonstrated the growing importance of these toxins, mainly nivalenol. At the level of omics analysis, there are few studies that have monitored this species to understand the pathogen and host relationship, as well as to understand the biosynthetic pathways for mycotoxin production. Based on this information, the present study aimed to investigate the locations and evolution of clustered genes involved in the synthesis of these F. poae mycotoxins, as well as, from a comparative genomic analysis, to analyze the evolutionary relationships between F. poae and other species within the Fusarium sambucinum clade. For that, two strains had their genome sequenced, annotated, and predicted and were submitted to bioinformatics analyses. The findings showed that isolated strains of barley cultivated in Brazil have functional and well-structured clustered genes for the production of NIV and DAS. The analyzes showed greater similarity in the clusters of one of the strains with the reference genome of F. venenatum while the other had greater similarity with the reference of F. poae as expected and, considering that they are two isolates from different geographic regions with a divergent climate, the work may have demonstrated a possible response to the adaptation of the species in the country. Furthermore, potential effector genes responsible for the synthesis of proteins closely related to the pathogenicity of the fungus were also foundMestradoCiência de AlimentosMestra em Ciência de AlimentosCAPES88887668197202200FAPESP2017-04811-4[s.n.]Rocha, Liliana de Oliveira, 1978-Silva, Nathalia Cristina CironeCaramês, Elem Tamirys dos SantosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). 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