61ª Reunião Anual da SBPC

E. Ciências Agrárias - 1. Agronomia - 3. Fitossanidade

CARACTERIZAÇAO DA PROTEÍNA AVR4 EM Mycosphaerella fijiensis AGENTE CAUSAL DA SIGATOKA-NEGRA DA BANANEIRA.

Ramon Diego Veiga da Paixão 1 Luadir Gasparotto 2 Rogério E. Hanada 3 Nelcimar Reis Sousa 4 Gilvan Ferreira da Silva 5

1. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas - IFAM 2. Laboratório de Fitopatologia - Embrapa Amazônia Ocidental 3. Instituto Nacional de Pesquisa da Amazônia - INPA 4. Laboratório de Biologia Molecular - Embrapa Amazônia Ocidental 5. Laboratório de Biologia Molecular - Embrapa Amazônia Ocidental

INTRODUÇÃO:

A bananeira tem grande importância econômica e alimentar. Das doenças da bananeira destaca-se a Sigatoka-negra, que é causada pelo fungo Mycosphaerella fijiensis. As principais características da doença são pequenas despigmentações na folha, com perda de área fotossintética, implicando em seu desenvolvimento. Na interação planta-patógeno a resposta de defesa da planta é mediada pela percepção de elicitores codificadas por genes de avirulência (avr), o reconhecimento da planta por meio de genes de resistência (R) ocasionará uma interação do tipo incompatível (resistência). A interação do tipo compatível ocorrerá na ausência ou não funcionalidade de R e ou Avr. Alguns fitopatógenos desenvolvem formas de proteção da parede celular por meio de proteínas que interagem com a quitina protegendo-a contra hidrolise enzimática de quitinases produzidas pelo hospedeiro. Em Cladosporium fulvum o gene avr4 codifica uma proteína do tipo ‘‘Chitin-Bind’’ que pode funcionar como um elicitor capaz de induzir uma resposta de hipersensibilidade ou fator de virulência condicionado por um alelo (do avr4) que contenha a troca de uma cisteína por uma tirosina (Burg et al, 2006). Desse modo o objetivo do presente trabalho foi identificar e caracterizar o gene que codifica a proteína Avr4 em M. fijiensis.

METODOLOGIA:

A sequências do gene que codifica AVR4 foi identificada no banco de dados do genoma de M. fijiensis (http://genome.jgi-psf.org/Mycfi1/Mycfi1.home.html) por meio de da ferramenta BlastP utilizando a proteína AVR4 de Cladosporium fulvum. Sequências homólogas foram localizadas no banco de dados público NCBI por meio da ferramenta BLASTP (Astschul et al., 1997) e 12 ortólogos foram selecionados entre fungos, nematóide, artrópodes, cnidário e cordado para alinhamento e análise filogenética. O peptídeo sinal e os sítios de glicosilação foram localizados pelo software SignalP 3.0 (Bendtsen et al, 2004 ) e NetNGlyc 1.0 respectivamente. O alinhamento foi realizado no programa ClustalX 2.0 (Larkin et al 2007) e editado com auxílio do Bioedit (http://jwbrown.mbio.ncsu.edu/BioEdit/bioedit.htm). Para análise filogenética foi utilizado o programa Mega 4.0 com robustez dos ramos determinada por bootstrap de mil réplicas (Kumar et al 2008).

RESULTADOS:

Foi identificada uma sequência no banco genômico de M. fijiensis relacionadas à interação com quitina (Chitin-Bind), por meio de blastp usando a proteína AVR4 de C. fulvum. Esse gene foi denominado ChBM.f1. Esta seqüencia apresenta uma região codificante de 366 pares de base (pb) interrompida por um intron putativo de 62pb. A proteína deduzida apresenta 121 aminoácidos (aa) contendo um peptideo sinal de 21 aa e não apresenta sítios de glicosilação (Asn-X-Ser/Thr) assim como AVR4 de C.fulvum. ChBMf1 apresenta 10 resíduos de cisteínas sendo que 8 são conservadas entre Avr4 de C.fulvum e ChBMf1, 6 destes resíduos estão presentes na região correspondente ao domínio CBM14 onde formam três pontes de dissulfeto altamente conservados. A análise comparativa dos aminoácidos envolvidos na ligação com a quitina (DY) entre AVR4 e ChBMf revelam que em ChBMf1 houve substituição de tirosina por triptofano na posição 97 (TyrTrp). A análise filogenética revelou que ChBMf1 está mais relacionado com C.fulvum.

CONCLUSÃO:

Em M. fijiensis o gene chBMf1 é ortologo de avr4 de C.fulvum e possivelmente está relacionado a proteção contra ataque de quitinases produzidas pelo hospedeiro. Dos dois resíduos relacionados à ligação com a quitina (73D-74Y) em C. fulvum, houve uma substituição de (YW) encontrada em ChBMf1 possivelmente pela troca de dois nucleotídeos da trinca (TAT/TAC = tirosina) por (TGG = triptofano).

Instituição de Fomento: CNPq e FAPEAM

Palavras-chave: Chitin-bind, AVR4, Genes de Avirulência.