Caracterização funcional do efetor Phapa-4574965 de Phakopsora pachyrhizi na interação com Glycine max
Authors:   , Utiyama Alice Satiko 
Published: December 2024

Uma das principais doenças que afeta a cultura da soja no Brasil é a Ferrugem Asiática da Soja (ASR – Asian Soybean Rust). Quando em alta severidade, essa doença, causada pelo fungo biotrófico obrigatório Phakopsora pachyrhizi, pode causar perdas de produtividade de até 90%. Muitas são as estratégias existentes para o manejo da doença, desde o uso de fungicidas, de variedades contendo genes de resistência, até o vazio sanitário e o emprego de cultivares precoces. No entanto, com o uso intensivo de fungicidas e cultivares resistentes aliados à elevada variabilidade genética e eficiente adaptação do patógeno, tais medidas perdem eficácia ou não são capazes de controlar as variantes do fungo. Com o intuito de encontrar novas metodologias duradouras e sustentáveis para incrementar o manejo da ASR, pesquisas têm concentrado na interação planta-patógeno, visando compreender os componentes e mecanismos envolvidos no ataque do patógeno, defesa do hospedeiro e suas interações. No caso das plantas, seu sistema imune inato pode ser dividido em duas linhas de defesa. A primeira (Imunidade Desencadeada por PAMPs - PTI) é ativada com o reconhecimento de padrões moleculares associados à patógenos (PAMPs) liberados pelos microrganismos e patógenos. Em contrapartida, os patógenos se adaptam para suprimir as respostas de defesa associadas PTI e favorecer a infecção por meio da secreção de proteínas efetoras. Quando o hospedeiro possui proteínas R capazes de reconhecer esses efetores, consegue elevar sua amplitude de defesa e reduzir a infecção por meio de sua segunda linha de defesa (Imunidade Desencadeada por Efetores - ETI), que se sustenta até a presença de outra proteína efetora irreconhecível pela proteína R atual, caracterizando a co-evolução entre patógeno e hospedeiro. Frente ao exposto, as proteínas efetoras possuem grande influência no sucesso da infecção e desenvolvimento dos fitopatógenos. Deste modo, esta tese visa caracterizar funcionalmente a proteína efetora Phapa-4574965 de P. pachyrhizi e suas interações com as células hospedeiras, buscando identificar seus possíveis interactores na soja. Foram empregadas metodologias para o estudo da interação proteína-proteína como os ensaios “Pull-down” e Y2H, análise do seu perfil de expressão durante a infecção por qPCR, e de sua localização subcelular em células vegetal por meio de co-expressão transiente e imunolocalização, analisados em microscopia confocal. O gene Phapa-4574965 expressou- se significativamente nos tempos 12, 24 e 48 horas após a inoculação do patógeno. Possíveis interações foram observadas entre Phapa-4574965 e proteínas de soja atuantes tanto de forma direta no sistema de defesa da planta quanto através da produção e metabolismosenergéticos, com destaque nas proteínas “Alanine Transaminase”, “NAD-dependent epimerase/dehydratase domain-containing protein”, “Cysteine Proteinase” e “Aminomethyltransferase”. Phapa-4574965 apresentou localização nuclear e citoplasmática em células de N. benthamiana, além de mitocondrial, que se correlaciona com a “Aminomethyltransferase” da soja e a predição de localização de Phapa-4574965. Os resultados gerados pelo presente estudo fornecem informações adicionais para auxiliar futuros estudos para enriquecer a compreensão da interação soja-P. pachyrhizi e elaborar de novas estratégias que facilitem o manejo de ASR. Palavras-chave: Ferrugem asiática da soja, efetor fitopatogênico, interação soja- P. pachyrhizi.