Análise funcional de genes de Meloidogyne incognita envolvidos na interação planta-nematoide

Tese (doutorado)Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2011.O nematoide formador de galhas Meloidogyne incognita está presente em quase todos os continentes, causando prejuízos em várias culturas importantes. Proteínas da glândula esofagiana de Meloidogyne spp. podem desenvolver funções importantes no estabelecimento de sítios de alimentação funcionais do nematoide. A função precisa destas proteínas no processo de desenvolvimento do sítio de alimentação é desconhecida. Além disso, estudos sugerem que as proteases do nematoide também estejam envolvidas neste processo de estabelecimento do sítio de alimentação, tornando estas enzimas proteolíticas alvos interessantes para estudos de intervenção de expressão. No primeiro capítulo foi feita a intervenção da expressão das proteínas por intermédio de RNA interferente de três genes (Mi-asp-1, Mi-ser-1 e Mi-cpl-1) de proteases de classes catalíticas diferentes, para entender melhor a função das mesmas na interação do nematoide com o hospedeiro. Observou-se uma diminuição da taxa de fecundidade nos nematoides que infectaram as plantas GM. Além disso, a progênie apresentou menor taxa de eclosão de J2 e de infecção do hospedeiro. No segundo capítulo, a proteína 7E12 de M. incognita, que é produzida na glândula dorsal e secretada dentro da planta durante o parasitismo, foi super expressa em plantas de tabaco para o conhecimento da função desta proteína. A partir dos resultados obtidos foi possível sugerir que a presença da proteína 7E12 na planta de tabaco acelerou a formação das galhas de M. incognita, indicando uma possível função desta proteína na iniciação e/ou na manutenção do sítio de alimentação. O estudo destas moléculas efetoras de parasitismo é um passo chave para compreender melhor as relações entre o hospedeiro e o parasita. A compreensão destas interações possibilitará o desenvolvimento de novas ferramentas para o controle de M. incognita. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTThe root-knot nematode Meloidogyne incognita is present in almost all continents, causing serious damage in many important crops. Some reports indicate that proteins produced by its dorsal gland perform important roles in the establishment of a functional nematode feeding site. The precise role of these proteins in the development of these feeding sites is still unknown. However, previous studies suggest that nematode proteases are involved in the establishment of feeding sites, turning them into interesting targets for expression intervention studies. In the first chapter, in order to understand the function of these enzymes in the interaction between the nematode and its host, the protein expression of three genes (Mi-asp-1, Mi-ser-1 and Mi-cpl-1) representing different catalytic classes of proteases was reduced by RNA interfering (RNAi). I found that the nematodes that infect GM plants had their fertility rate reduced. In addition, the progeny show reduced hatching rate and host infection. In the second chapter, the protein 7E12 of M. incognita, which is produced in the dorsal gland and secreted into the host during parasitism, was overexpressed in tobacco plants in order to address the function of this protein. The results obtained in this study suggest that the presence of this protein in tobacco plants accelerated the formation of M. incognita galls, indicating a possible function of this protein in the initiation and/or maintenance of feeding sites. The study of these parasitism effector molecules is a key step to better understand the relationship between host and parasite. I envisage that the understanding of these interactions will help the development of new tools for M. incognita control