Busca avançada

Contribuição de genes, genomas e elementos de transposição na interação entre plantas e micro-organismos: estudo de caso em cana-de-açúcar

Processo: 16/17545-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de outubro de 2017 - 30 de setembro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Marie-Anne Van Sluys
Beneficiário:
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisadores principais:Claudia Barros Monteiro Vitorello ; Luis Eduardo Aranha Camargo
Pesq. associados: Fabricio Martins Lopes ; Silvana Aparecida Creste Dias de Souza
Assunto(s):Cana-de-açúcar  Genomas  Genes  Micro-organismos 

Resumo

A interação planta-micro-organismos representa um dos processos de fundamental relevância para o funcionamento de ecossistemas naturais, bem como agrícolas. A compreensão de seus componentes e dos processos que controlam essa interação biológica tem potencial de melhorar a produtividade das culturas e monitorar a qualidade ambiental. Este projeto pretende contribuir na elucidação deste sistema complexo através da utilização de ferramentas moleculares e de bioinformática dos genomas para descobrir os principais genes que controlam e/ou medeiam a interação de cana-de-açúcar com três patógenos (Leifsonia xyli subsp xyli;. Xanthomonas albilineans; Sporisorium scitamineum) e uma bactéria fixadora de nitrogênio (Gluconacetobacter) considerada promotora de crescimento para a cana. Esses organismos têm uma interação biotrófica/hemibiotrófica com cana-de-açúcar e os aspectos moleculares sob estas condições são geralmente menos compreendidas. O nosso objetivo é comparar e contrastar respostas moleculares através das interações individuais tanto de cana-de-açúcar quanto dos microrganismos envolvidos. Especificamente, i) analisaremos padrões de expressão de um conjunto de genes previamente identificados análogos a genes de resistência (RGA), espécies reativas de oxigênio (ROS), metabolismo de carboidratos, síntese de hormônios e seu controle, elementos de transposição, e uma família de genes relacionados com a edição de genes em organelas e conhecido por ter membros que estão envolvidos na regulação das defesas de plantas via Na-siRNA (pentatricopeptide) bem como de genes envolvidos em respostas metabólicas específicas dos microrganismos; ii) avaliar e comparar entre espécies de microrganismos os padrões de expressão de genes microbianos com um foco particular em moléculas secretadas entre os quais esperamos encontrar moléculas efetoras; iii) avaliar e comparar as mudanças nos padrões de expressão durante duas infecções mistas; e iv) avaliar e comparar as mudanças no microbioma do hospedeiro, como resultado da interação com os micróbios mencionados. Como um produto de extensão, esperamos fornecer informações moleculares sobre a biologia da cana ao interagir com vários micróbios almejando o desenvolvimento de um kit de diagnóstico para monitorar canaviais e construir um banco de dados "phytobiome" de cana que seja abrangente e que poderia ser usado em estudos comparativos com outras Poaceae. (AU)