Envolvimento de microRNAs na interação Carica papaya L. e Papaya meleira virus com potencial biotecnológico

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Abreu_para capa dura.pdf: 9884169 bytes, checksum: 4a899fd021d8b6129d63eb15679acdaf (MD5)CAPESO mamoeiro (Carica papaya L.) é uma das fruteiras mais cultivadas e o mamão um dos frutos mais consumidos nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de mamão e está dentre os principais países exportadores. As doenças, no entanto, constituem os principais fatores limitantes da produção. A meleira do mamoeiro, causada pelo Papaya meleira virus (PMeV) é uma doença importante na produção de mamão capaz de causar a perda completa da produção. Apesar disso, pouco se conhece sobre os mecanismos de interação e de resposta do mamoeiro contra o PMeV e ainda não existe no mercado cultivares resistentes a este vírus. Sabe-se que a expressão de proteínas como a subunidade 20S do proteasoma é maior durante a infecção, sugerindo que a proteólise seja um mecanismo importante de resposta de defesa. Atualmente 10.598 microRNAs de plantas estão depositados no banco de dados Plant miRNAs Database, mas somente dois, miR162 e miR403 são codificados especificamente por C. papaya. Neste estudo, sequências conhecidas de microRNAs provenientes de diferentes espécies de plantas foram utilizadas na predição in silico de microRNAs no genoma de mamoeiro. Um total de 462 microRNAs foram preditos, representando 72 famílias de miRNAs conhecidas. A expressão de 11 microRNAs, cujos alvos estão envolvidos na degradação via proteasoma 20S e 26S e em outras vias de resposta a estresse, foi comparada por qRT-PCR em amostras de folhas de plantas sadias e infectadas com PMeV. A expressão de microRNAs envolvidos na degradação de proteínas via proteasoma aumentou em resposta a um baixo acúmulo relativo de PMeV e diminuiu com o aumento do acúmulo relativo viral. Por outro lado, a expressão de microRNAs envolvidos na resposta da planta ao estresse biótico diminuiu em resposta ao baixo acúmulo relativo viral e aumentou com o aumento do acúmulo relativo de PMeV. Os genes descritos como alvos de alguns dos miRNAs tiveram sua expressão modulada de uma maneira dependente. Diante dos resultados, alguns miRNAs foram apontados como importantes para a aplicação biotecnológica. Este estudo representa uma compreensiva predição de microRNAs em mamoeiro. A expressão diferencial de microRNAs específicos e a modulação de seus genes alvos é de grande ajuda para entender a interação particular entre o mamoeiro e o PMeV, responsável pelo desenvolvimento da meleira.Carica papaya L. is one of the most cultivated and consumed fruits in tropical and subtropical regions worldwide. Brazil is among the largest producers and exporters of papaya fruit. The pre-harvest diseases of papaya plants are the main limitation for fruit production. Papaya sticky disease is caused by the Papaya meleira virus (PMeV). It is a commercially important pathology in papaya culture potentially causing the complete loss of fruit production. Despite of this, little is known about the papaya interaction and response mechanisms against PMeV and there is not a papaya variety resistant to the virus. It is known that papaya 20S proteasome subunit levels of increase during PMeV infection, suggesting that proteolysis is an important feature of the plant defense response mechanisms. To date, 10,598 plant microRNAs have been identified in the Plant miRNAs Database (name of the DB), but only two microRNAs, miR162 and miR403, are from papaya. In this study, plant microRNA sequences were used to search for putative microRNAs in the papaya genome. A total of 462 microRNAs, representing 72 microRNA families, were predicted to occur in papaya. Out of these, the expression of 11 microRNAs, whose targets are known to be involved in 20S and 26S proteasomal degradation and in other stress response pathways, was estimated using real-time PCR, comparing healthy and infected papaya leaf tissues. The expression of miRNAs involved in proteasomal degradation increased in response to very low levels of PMeV titre and decreased as the viral titre increased. In contrast, biotic stress-related miRNAs levels decreased in papaya tissues infected with low virus titre and increased at high PMeV levels. Corroborating this results, analysed target genes for this miRNAs had their expression modulated in a dependent manner. With the results, some miRNAs were identified as relevant to the biotechnological application. This study represents a comprehensive prediction of miRNAs in papaya. The data presented here might help to complement the available molecular and genomic tools for the study of papaya. The differential expression of specific miRNAs and the modulation of their target genes will be helpful for understanding the particular interaction of PMeV and papaya responsible of disease developmen