Análise de seqüências expressas em raízes de cana-de-açúcar colonizadas por Glomus clarum

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: Takahashi, Daniele
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: cana-de-açúcar; DNA sequency; fungo micorrizico; mycorrhizal fungi; raiz; root; seqüênciamento genético; sugarcane
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-06012006-140348/

A formação de micorrizas arbusculares é um processo regulado geneticamente e envolve alterações da expressão gênica da planta e do fungo. Poucos genes essenciais para o desenvolvimento da simbiose foram identificados até o presente. Para identificar genes possivelmente envolvidos no controle da colonização fúngica intrarradicular, o perfil de seqüências expressas em raízes de cana-de-açúcar colonizadas por Glomus clarum, em condições de baixo e alto fósforo (P), foi avaliado através do seqüenciamento em larga escala de ESTs e hibridização em macroarranjos de cDNAs. Plântulas micropropagadas de cana-de-açúcar foram plantadas em vasos contendo substrato composto por areia:vermiculita (3:1, vol/vol) e adubado com 20 ou 200 mg P kg-1 de substrato e inoculadas com Glomus clarum. A biomassa seca da parte aérea e a taxa de colonização micorrízica das raízes foram avaliadas no momento da colheita que foi feita oito ou doze semanas após o plantio. O RNA poliA foi extraído das raízes e utilizado para a síntese de cDNAs. Neste trabalho, quatro bibliotecas de cDNA e uma biblioteca subtrativa supressiva foram preparadas a partir de cDNAs de raízes de cana-de-açúcar colonizadas por G. clarum. Esta abordagem resultou na identificação de 1,925 ESTs as quais foram agrupadas em 1615 genes supostamente regulados pela micorrização. Estes clones foram analisados por Northern blots eletrônico, e aqueles que foram diferencialmente expressos foram submetidos a hibridização em macroarranjos de cDNAs. Um total de 386 genes foram arranjados em membranas de náilon e sua expressão avaliada por sondas sintetizadas a partir de cDNA extraído de raízes em diferentes condições. Dentre os genes com expressão diferencial significativa estatística em raízes colonizadas por G. clarum, em condições de baixo e alto P, foram detectados genes codificando proteínas putativamente envolvidas na percepção de moléculas sinais (receptor tipo quinase de proteína), transporte de íons (canais de íons), transdução de sinais (quinases de proteína e calmodulina), regulação da transcrição (fatores de transcrição), alterações de parede celular e citoesqueleto (extensina, arabinogalactanas, tubulinas), respostas de defesa e estresse (síntese de fitoalexinas e metalotioneínas), síntese de fitohormônios (nitrilase). Os dados sugerem que a transdução de sinais em MAs se dá através da fosforilação de proteínas e que a indução de respostas anti-oxidantes pode ser importante para o desenvolvimento da simbiose. Da mesma forma, os dados sugerem que a atividade de aspartatoproteases podem ser essenciais para o controle do crescimento fúngico intrarradicular. A caracterização desses genes e seus padrões de expressão em MAs poderá elucidar os mecanismos genéticos envolvidos no controle da simbiose.