Resumo - Genética - USP
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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS<br />
LGN 5799 – Seminários em <strong>Genética</strong> e Melhoramento de Plantas<br />
Departamento de <strong>Genética</strong><br />
Avenida Pádua Dias, 11 - Caixa Postal 83, CEP: 13400-970 - Piracicaba - SP<br />
http://www.genetica.esalq.usp.br/semina.php<br />
A técnica de Microarranjo de DNA no estudo da interação bactéria-planta<br />
Aluna: Eng. Agr. Manuella Nóbrega Dourado<br />
Orientador: Prof. Dr. Welington Luiz de Araújo<br />
As bactérias compreendem um dos três domínios existentes e habitam<br />
diferentes ambientes. Nas plantas esses microrganismos podem desempenhar<br />
diferentes funções como 1) agentes causais de diversas doenças em diferentes<br />
plantas hospedeiras; 2) controle do crescimento de espécies bacterianas patogênicas<br />
evitando a ocorrência da doença; 3) controle de fungos patogênicos produzindo<br />
compostos antifúngicos ou excretando enzimas extracelulares (como glicanase ou<br />
quitinase); 4) promoção do crescimento e desenvolvimento da planta seja pela<br />
produção de fitormônios ou pela fixação de nitrogênio (Whipps, 2001). As plantas se<br />
comunicam com os microrganismos mutualistas, simbiontes ou patogênicos por meio<br />
de compostos exsudados pela raiz, geralmente flavonóides. A planta atrai bactérias<br />
que irão lhe conferir resistência sistêmica e repele possíveis patógenos. Essa<br />
interação aparentemente é especifica e está relacionada ao requerimento nutricional<br />
da bactéria.<br />
A técnica de microarranjo de DNA ("DNA microarray") permite monitorar a<br />
expressão de genes, gerando dados simultâneos e rápidos. Entre suas aplicações, o<br />
microarranjo de DNA tem sido empregado no estudo do nível de expressão de<br />
milhares de genes de plantas, microrganismos e células humanas sob diversos<br />
tratamentos, permitindo uma múltipla avaliação da expressão e regulação de genes.<br />
Esta técnica também contribui no estudo de sistemas biológicos que combinam<br />
sequenciamento de DNA em larga escala, expressão gênica, proteômica e<br />
metabolômica com a finalidade de compreender os processos biológicos.<br />
A técnica do microarranjo pode ser utilizada no estudo da interação bactéria-<br />
planta, tanto com bactérias patogênicas como aquelas benéficas às plantas. Becker et<br />
al. (2004) estudaram Sinorhizobium meliloti e avaliaram os níveis de expressão gênica<br />
em células de vida livre bem como aquelas em nódulos durante a fixação de<br />
nitrogênio. Já van Rij et al. (2005) estudaram o efeito do ácido fusárico (FA) produzido
pelo fungo Fusarium oxysporum (agente causal da podridão da raiz) no nível de<br />
expressão gênica de Pseudomonas chlororaphis, e observaram que este composto é<br />
capaz de inibir a expressão de genes relacionados à síntese de fenazina (PCN), um<br />
metabólico antifúngico. Essa técnica foi empregada também para bactérias<br />
patogênicas por Okinaka et al. (2002) para identificar genes de virulência na bactéria<br />
fitopatogênica Erwinia chrysanthemi durante seu processo de colonização em violetas.<br />
Shi et al. (2009) estudaram os genes diferencialmente expressos do mutante de gacA<br />
(regulador) e da bactéria selvagem de Xylella fastidiosa, permitindo a identificação de<br />
genes desta bactéria regulados por gacA. O microarranjo permite uma visão geral da<br />
expressão gênica em determinada condição e esses genes transcritos devem ser<br />
comparados com as proteínas e metabólitos produzidos, com a finalidade de<br />
compreender os processos biológicos, fornecendo dados para estudos fisiológicos e<br />
bioquímicos.<br />
Bibliografia<br />
BECKER, A.; BERGÈS, H.; KROL, E.; BRUAND, C.; RÜBERG, S.; CAPELA, D.; LAUBER, E.;<br />
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SHI, X.Y.; DUMENYO, C.K.; HERNANDEZ-MARTINEZ, R., AZAD, H.; COOKSEY, D.A. (2009)<br />
Characterization of regulatory pathways in Xylella fastidiosa: genes and phenotypes<br />
controlled by gacA. Applied Environmental Microbiology accepts published<br />
online ahead of print on 13 February.<br />
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fusaric acid on phenazine-1-carboxamide synthesis and gene expression of<br />
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WHIPPS, J.M. (2001) Microbial Interactions and biocontrol in the rizosphere. Journal of<br />
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Eng. Agr. Manuella Nóbrega Dourado<br />
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Prof. Dr. Welington Luiz de Araújo