MUTAÇÃO DO GENES DE BIOSSÍNTESE DE CELULOSE WSSD  DE H. RUBRISUBALBICANS AFETA A ADESÃO E COLONIZAÇÃO DE RAÍZES DE MILHO

Aluno de Iniciação Científica: Anna Claudia Savian (PIBIC/Fundação Araucária)
Curso: Biomedicina
Orientador: Emanuel Maltempi de Souza
Co-Orientador: Rose Adele Monteiro
Colaborador: Thalita Tuleski, Leonardo Magalhães Cruz, Fábio de Oliveira Pedrosa
Departamento: Bioquímica
Setor: Ciências Biológicas
Palavras-chave: Celulose , wssD , Herbaspirillum
Área de Conhecimento: 20802005 - BIOQUÍMICA DOS MICROORGANISMOS

Herbaspirillum seropedicae e Herbaspirillum rubrisubalbicans são bactérias fixadoras de nitrogênio capazes de se associar endofiticamente com milho, arroz, trigo, sorgo e cana de açúcar. Entretanto, quando inoculados na variedade de cana de açúcar B4362, apresentam um padrão de colonização contrastante. H. seropedicae estimula o crescimento da planta e o aumento da produtividade,enquanto que H. rubrisubalbicans causa a doença da estria mosqueada. Para tentar esclarecer as diferenças de comportamento entre essas duas espécies bacterianas, suas sequência genômica destas foram comparadas in silico. No genoma de H. rubrisubalbicans M1 foi encontrado um agrupamento de genes envolvidos na biossíntese de celulose (wss) que está ausente em H. seropedicae  SmR1. Este grupo gênico contém oito genes que codificam para as proteínas YhjQ, WssB, WssC, WssD, WssE, WssF, WssG, WssH e WssI. A comparação de aminoácidos das proteínas Wss de H. rubrisubalbicans com as proteínas Wss dos fitopatógenos Pseudomonas fluorescens e P. syringae, indicou que WssB, WssC e WssE correspondem às subunidades da enzima celulose sintase. A proteína WssD é uma endo-1,4-glucanase necessária para a biossíntese de celulose em Acetobacter xylinus. As proteínas WssG, WssH e WssI provavelmente são subunidades de uma celulose acetilase, indicando que a celulose sintetizada por H. rubrisubalbicans é modificada.Para verificar se a síntese de celulose está envolvida na interação entre esta bactéria e milho, construímos um mutante no gene wssD. A estirpe mutante TRT1 foi obtida por recombinação homóloga, e o padrão de adesão e colonização interna de raízes de milho por esta estirpe mutante foi determinado. O número de células da estirpe mutante TRT1 aderidas a raízes de milho foi 53 vezes menor que a da estirpe selvagem e o número de células colonizando endofiticamente a raiz de milho também foi substancialmente menor. Esses resultados indicam que o gene wssD está envolvido na colonização de raízes de milho.

 

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