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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E BIOLOGIA MOLECULAR Análise proteômica de esporos não germinados e do micélio do fungo Moniliophthora roreri MARIA ZUGAIB CAVALCANTI MELO ILHÉUS BAHIA BRASIL Março de 2016

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E BIOLOGIA

MOLECULAR

Análise proteômica de esporos não germinados e do micélio do fungo

Moniliophthora roreri

MARIA ZUGAIB CAVALCANTI MELO

ILHÉUS – BAHIA – BRASIL

Março de 2016

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MARIA ZUGAIB CAVALCANTI MELO

Análise proteômica de esporos não germinados e do micélio do fungo

Moniliophthora roreri

Dissertação apresentada à Universidade

Estadual de Santa Cruz como parte das

exigências para obtenção do título de

Mestre em Genética e Biologia Molecular.

Área de concentração:

Genética e Biologia molecular

ILHÉUS – BAHIA – BRASIL

Março de 2016

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M528 Melo, Maria Zugaib Cavalcanti. Análise proteônica de esporos não germinados e do micélio do fungo Moniliophthora roreri / Maria Zugaib Cavalcanti Melo. – Ilhéus, BA: UESC, 2016. vi, 57f. : il. Orientador: Carlos Priminho Pirovani. Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual de Santa Cruz. Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular. Inclui referências.

1. Fungos fitopatogênicos. 2. Germinação. 3. Cacaueiro – Doenças e pragas. 4. Espectrometria de massa. I. Título. CDD 632.4

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MARIA ZUGAIB CAVALCANTI MELO

Análise proteômica de esporos não germinados e do micélio do fungo

Moniliophthora roreri

Dissertação apresentada à Universidade

Estadual de Santa Cruz como parte das

exigências para obtenção do título de

Mestre em Genética e Biologia Molecular.

Área de concentração:

Genética e Biologia molecular

APROVADA:

_____ _____________________

Dr. Luís Eduardo Aranha Camargo

Esalq/USP

Drª Fabienne Micheli

UESC

___________________

Drª Tahise Magalhães de Oliveira

UESC

Dr. Carlos Priminho Pirovani

UESC - orientador

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AGRADECIMENTOS

Concluir um mestrado em genética e biologia molecular, pra mim é

uma vitória. Desde o início da graduação no curso de biologia eu tinha muita

afinidade com essa área, principalmente com bioquímica. Por conta disso,

meu atual orientador, Carlos Priminho, me chamou para trabalhar com ele.

Porém, em função das inseguranças, eu recusei no primeiro momento.

Formei, amadureci um pouco, examinei sobre esta possibilidade e aqui estou,

graças a Deus!

Em primeiro lugar, quero ser grata a Deus por essa conquista! Porque

Ele sempre está presente em minha vida, auxiliando-me na minha evolução

material, intelectual e espiritual.

Grata a meu orientador, Carlos Priminho, por ter aceitado meu pedido

para me orientar, pela confiança e paciência. Eu gosto muito da maneira

como ele desenvolve a pesquisa e da disponibilidade e atenção que tem com

os orientados.

A minha família pelo apoio e por acreditar em mim, sempre. Em

especial, a minha mãe, por estar sempre comigo em todos os momentos da

minha vida e porque eu sinto a felicidade dela quando eu conquisto uma

vitória. Ao meu irmão, João, pelo incentivo e pelas conversas/conflitos a

respeito da vida acadêmica.

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À Igor, meu marido, por sempre incentivar meus estudos, pela

paciência, compreensão nos momentos estressantes deste período e pelos

bons conselhos.

À minha cunhada, Teca, e minha sogra, pelo carinho e apoio.

Aos amigos da União, por torcerem junto comigo.

A todas as minha amigas, pela confiança e amizade. Em especial,

Renata Asprino e Luana Reis, pelos desabafos. É bom saber que temos

amigas passando pelos mesmos conflitos acadêmicos. Rs!

Ao grupo proteômico, pelo auxílio e pelas contribuições em relação à

pesquisa. É bom saber que temos pessoas mais experientes para nos

auxiliar. Jam, Katy e Lai, grata por sempre estarem disponíveis para pegar o

material estocado. Juliano, valeu, pelo auxílio no massas.

Às CBGets, porque sem elas, meu mestrado jamais seria tão alegre.

Elas tornam o mundo “tenso” da pesquisa em algo leve e divertido, o que

torna o ambiente de trabalho mais prazeroso. Em especial, a Joise Hander,

pelo sacrifício de viajar para coletar, com eficiência, meu material biológico de

estudo. À Aurizangela, minha co-orientadora, pela confiança e pelo auxílio

nas correções iniciais da dissertação. À Lara, por ter me ensinado os

primeiros passos da minha estadia na bancada. À “miga” Milena Dórea, grata

por tudo, por tudo mesmo, por ser meu “braço direito” durante ‘toooodo” o

mestrado, por ouvir minhas dúvidas e buscar solucioná-las junto comigo, por

me ensinar, com todo carinho e disponibilidade, a fazer os experimentos e a

mexer nos aparelhos e softwares, por me auxiliar nas apresentações e por

tornar as análises proteômicas mais legais. À Lu Camillo, por colocar em

prática seu conhecimento proteômico, sendo bem prestativa, me auxiliando

em vários momentos do mestrado, em especial na parte das discussão dos

resultados.

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Às minhas colegas de mestrado e companheiras de bancada, Nathy e

Rafa do Mar. Grata, pela convivência e por compartilhar as dúvidas da

pesquisa proteômica.

Aos técnicos Horlei, Leila e Bárbara, pelo grande auxílio durante os

experimentos.

À Monaliza, que me ajudou bastante nas identificações dos PKLs.

À dona Jô, por deixar o CBG mais cheiroso e agradável.

A Universidade Estadual de Santa Cruz e ao programa de pós

graduação em genética e biologia molecular pela oportunidade e pela

disponibilidade da infraestrutura dos laboratórios.

Ao Instituto de Cultivos Tropicales (Tarapoto – Peru) e todas as

pessoas que me auxiliaram, em especial Maria Julia, pela estadia e

disponibilidade da infraestrutura dos laboratórios e do material biológico.

Aos professores da Pós, pelos ensinamentos.

À Fabrícia, Mara e Kátia pelo apoio administrativo.

A CAPES, pela concessão da bolsa.

À CNPq, pelo financiamento do projeto de pesquisa.

E a todos que me auxiliaram de alguma forma a realizar este trabalho.

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ÍNDICE

EXTRATO ......................................................................................................... I

ABSTRACT .................................................................................................... III

LISTA DE FIGURAS ....................................................................................... V

LISTA DE TABELAS ...................................................................................... VI

1 INTRODUÇÃO ....................................................................................... 7

2 HIPÓTESE ........................................................................................... 10

2.1 OBJETIVOS ......................................................................................... 10

2.1.1 OBJETIVO GERAL .............................................................................. 10

2.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................ 10

3 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................ 11

3.1 Moniliophthora roreri: histórico, classificação taxonômica, distribuição

geográfica e ciclo de vida .............................................................................. 11

3.2 A cacauicultura e a doença Monilíase .................................................. 13

3.3 Estudos moleculares na interação Moniliophtora roreri x Theobroma

cacao ............................................................................................................. 15

3.4 Estudos moleculares de germinação de esporos fúngicos .................. 17

4 MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................... 21

4.1 Etapa realizada no Instituto de Cultivos Tropicales (ICT – Tarapoto,

Peru) 21

4.1.1 Preparo dos cortes transversais de cacau para produção dos esporos

não germinados e do micélio ......................................................................... 21

4.1.2 Obtenção dos esporos não germinados ............................................... 22

4.1.3 Obtenção do micélio ............................................................................. 22

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4.2 Etapa realizada no Centro de Biotecnologia e Genética (CBG/UESC –

Ilhéus, Bahia) ................................................................................................. 23

4.2.1 Extração das proteínas do esporo ........................................................ 23

4.2.2 Extração das proteínas do micélio ....................................................... 24

4.3 Eletroforese 1D e 2D ............................................................................ 24

4.4 Visualização das proteínas e análise de imagens ................................ 25

4.6 Análise de MS (espectrometria de massas) ......................................... 27

4.7 Pesquisa nos bancos de dados e identificação das proteínas ............. 27

5 RESULTADOS ..................................................................................... 29

5.1 Perfil proteico dos esporos não germinados e do micélio de M. roreri,

separado em SDS-PAGE e em 2D PAGE. .................................................... 29

5.2 Avaliação da distribuição dos spots no gel quanto a Massa Molecular

(MM) e Ponto Isoelétrico (pI) ......................................................................... 31

5.3 Identificação das proteínas dos esporos não germinados e do micélio

de M. roreri .................................................................................................... 32

5.4 Classificação funcional das proteínas dos esporos não germinado e

do micélio de Moniliophthora roreri ................................................................ 40

6 DISCUSSÃO ........................................................................................ 43

6.1 Perfil proteico dos esporos não germinados e do micélio de M. roreri . 43

6.2 Identificação e classificação funcional das proteínas dos esporos não

germinados e do micélio de M. roreri ............................................................. 44

6.2.1 Proteínas envolvidas no processo metabólico ..................................... 45

6.2.2. Proteínas envolvidas no processo de redução/oxidação ..................... 46

6.2.3 Proteínas envolvidas na síntese proteica e folding .............................. 48

7 CONCLUSÃO....................................................................................... 50

8 REFERÊNCIAS .................................................................................... 51

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I

EXTRATO

ZUGAIB, Maria Cavalcanti Melo, M.S., Universidade Estadual de Santa Cruz,

Ilhéus, março de 2016. Análise proteômica dos esporos não germinados

e do micélio do fungo Moniliophthora roreri. Orientador: Prof. Dr. Carlos

Priminho Pirovani. Co-orientadora: Profa. Dra. Aurizangela Oliveira de Souza

O fungo Moniliophthora roreri causa uma das doenças mais destrutivas

do cacaueiro na América Tropical, a monilíase. Apesar de não ter sido

encontrada no Brasil, estudos biogeográficos revelam possibilidade de

disseminação da doença para os cacauais do país. O ciclo dessa doença

inicia com a germinação de esporos na superfície dos frutos. Esse processo é

pouco estudado. Neste trabalho, nós realizamos o primeiro estudo

proteômico de M. roreri, no qual o perfil proteico dos esporos não germinados

e do micélio foi comparado por 2D-SDS PAGE associado à espectrometria de

massas. Um total de 446 spots foram detectados no gel de esporos não

germinados e 402 spots no gel de micélio de M. roreri. Destes spots, foram

identificadas 37 proteínas dos esporos não germinados, sendo 21 exclusivas;

e 43 proteínas foram identificadas no micélio, sendo 6 exclusivas. A maioria

das proteínas identificadas, em ambos os estágios de desenvolvimento, foi

categorizada dentro de processo metabólico, processo de redução/oxidação

e biossíntese de proteína e folding. Dentre estas, foram detectadas proteínas

com supostas funções de patogenicidade: precursor de endo-beta xilanase e

peptidase; um possível fator de virulência: inibidor serina protease e

potenciais alvos de drogas: proteína fkbp12 de ligação à macrolide, 2-

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nitropropano dioxigenase e dihidrodipicolinato sintase. Os resultados

contribuíram para compreender melhor os mecanismos metabólicos de M.

roreri durante o estágio de dormência e o desenvolvimento vegetativo, bem

como para realizar estudos sobre estratégias de controle da doença

monilíase.

Palavras-chave: Theobroma cacao, Monilíase, mecanismo de germinação,

2D-PAGE, espectrometria de massas.

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III

ABSTRACT

ZUGAIB, Maria Cavalcanti Melo, M.S., Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilhéus, March 2016. Proteomic analysis of ungerminated spores and mycelia of the fungus Moniliophthora roreri. Advisor: Prof. Dr. Carlos Priminho Pirovani. Advisor Committee Members: Aurizangela Oliveira de Souza.

Moniliophthora roreri is the fungus that causes one of the most

destructive diseases of cocoa in tropical America, the frosty pod rot. This

disease has not been found in Brazil but biogeographic studies reveal

possibility of spread of thrush for the cocoa plantations in the country. The

disease cycle begins with the germination of spores on the surface of the fruit.

This process is poorly studied. In this work, we performed the first proteomic

study of M. roreri, in which the protein profile of the ungerminated spores and

the vegetative mycelium was compared by 2D SDS PAGE associated with

mass spectrometry. A total of 446 spots were detected in ungerminated

spores and 402 spots in vegetative mycelium. Thirty seven proteins from

ungerminated spores were identified, with 21 exclusive and 43 proteins were

identified in the vegetative mycelium, with 6 exclusive. Most of the identified

proteins in both stages of development, was categorized into metabolic

process, reduction/oxidation process and protein biosynthesis and folding.

Among these proteins were detected with putative roles pathogenicity: endo-

beta-xylanase precursor and peptidase; a possible virulence factor: serine

protease inhibitor and potential drug targets: macrolide-binding protein fkbp12,

2-nitropopane dioxygenase and dihydrodipicolinate synthetase. The results

contributed to a better understanding of the metabolic mechanisms of M.

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IV

roreri during the dormant stage and vegetative development, as well as carry

out studies on control strategies of disease.

Keywords: Theobroma cacao, Frost pod rot, germination mechanism, 2D-

PAGE, mass spectrometry.

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V

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1: MECANISMOS MOLECULARES DE GERMINAÇÃO DE ESPOROS FÚNGICOS. ....................... 19

FIGURA 2: PROCESSO DE GERMINAÇÃO DOS ESPOROS E CRESCIMENTO VEGETATIVO DE MICÉLIO

SOBRE FATIAS TRANSVERSAIS DE FRUTOS DE CACAU INFECTADO DO GENÓTIPO ICT 7121. A,

FATIAS TRANSVERSAIS DE CACAU DURANTE O PROCESSO DE ESPORULAÇÃO. B, FATIAS

TRANSVERSAIS DE CACAU DURANTE O CRESCIMENTO MICÉLIO. AMOSTRAS CULTIVADAS NO

INSTITUTO DE CULTIVOS TROPICALES, TARAPOTO, SAN MARTIN, PERU, EM ABRIL DE 2015. . 22

FIGURA 3: PERFIL DE PROTEÍNAS DE ESPOROS NÃO GERMINADOS E MICÉLIO DE M. RORERI EM SDS-

PAGE. M, CORRESPONDE AO MARCADOR DE MASSA MOLECULAR, CUJOS VALORES DE MASSA

EM KDA ESTÃO INDICADOS À ESQUERDA; ESP E MIC, CORRESPONDE AO EXTRATO TOTAL DAS

PROTEÍNAS DE ESPOROS NÃO GERMINADOS E MICÉLIO, RESPECTIVAMENTE. ........................ 29

FIGURA 4: PERFIL PROTEICO DE MONILIOPHTORA RORERI EM 2D SDS-PAGE. EM A, ESPOROS NÃO

GERMINADOS. B, MICÉLIO. AS AMOSTRAS FORAM FOCALIZADAS EM TIRAS DE 13 CM COM

GRADIENTE DE PH 3-10 NÃO LINEAR (NL). OS GÉIS FORAM CORADOS COM AZUL DE COOMASSIE

COLOIDAL (NEUHOFF ET AL., 1988). ................................................................................ 30

FIGURA 5: DIAGRAMA DE VENN, MOSTRANDO A DISTRIBUIÇÃO DOS SPOTS DETECTADOS NOS GÉIS DE

ESPOROS NÃO GERMINADOS E DO MICÉLIO DE MONILIOPHTHORA RORERI. ........................... 30

FIGURA 6: DISTRIBUIÇÃO DOS SPOTS DE ESPOROS NÃO GERMINADOS E MICÉLIO DE M. RORERI

DETECTADOS NOS MAPAS 2-D, DE ACORDO COM A MASSA MOLECULAR (KDA). ..................... 31

FIGURA 7: DISTRIBUIÇÃO DOS SPOTS DE ESPOROS NÃO GERMINADOS E MICÉLIO DE M. RORERI

DETECTADOS NOS MAPAS 2-D, DE ACORDO COM O PONTO ISOELÉTRICO (3-10 NL). ............. 31

FIGURA 8: MAPA PROTEICO DE ESPORO NÃO GERMINADO DE M. RORERI, DESTACANDO OS SPOTS

IDENTIFICADOS POR ESPECTROMETRIA DE MASSAS. OS SPOTS ESTÃO INDICADOS COM SETAS E

SUAS IDENTIDADES ESTÃO DISPONÍVEIS NA TABELA 1. AS SETAS E NÚMEROS VERMELHOS

INDICAM OS SPOTS EXCLUSIVOS DESTE ESTÁGIO DE DESENVOLVIMENTO. AS SETAS E NÚMEROS

PRETOS INDICAM OS SPOTS DIFERENCIALMENTE ACUMULADOS. .......................................... 33

FIGURA 9: MAPA PROTEICO DE MICÉLIO DE M. RORERI, DESTACANDO OS SPOTS IDENTIFICADOS POR

ESPECTROMETRIA DE MASSAS. OS SPOTS ESTÃO INDICADOS COM SETAS E SUAS IDENTIDADES

ESTÃO DISPONÍVEIS NA TABELA 2. AS SETAS E NÚMEROS VERMELHOS INDICAM OS SPOTS

EXCLUSIVOS DESTE ESTÁGIO DE DESENVOLVIMENTO. AS SETAS E NÚMEROS PRETOS INDICAM

OS SPOTS DIFERENCIALMENTE ACUMULADOS. ................................................................... 33

FIGURA 10: CATEGORIZAÇÃO FUNCIONAL DE PROTEÍNAS IDENTIFICADAS NOS ESPOROS NÃO

GERMINADOS DE M. RORERI. .......................................................................................... 40

FIGURA 11: CATEGORIZAÇÃO FUNCIONAL DE PROTEÍNAS IDENTIFICADAS NO MICÉLIO DE M. RORERI.

................................................................................................................................... 41

FIGURA 12: DISTRIBUIÇÃO DAS PROTEÍNAS DIFERENCIALMENTE ACUMULADAS DE ESPOROS NÃO

GERMINADOS DE M. RORERI, DE ACORDO COM AS CATEGORIAS FUNCIONAIS DAS PROTEÍNAS. O

SEGMENTO DA BARRA EM AZUL CORRESPONDE ÀS PROTEÍNAS QUE APRESENTARAM ACÚMULO

AUMENTADO E, EM VERMELHO, ÀS QUE APRESENTARAM ACÚMULO DIMINUÍDO. ..................... 41

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VI

LISTA DE TABELAS

TABELA 1: PROTEÍNAS IDENTIFICADAS NOS ESPOROS NÃO GERMINADOS DE M. RORERI. ................ 34

TABELA 2: PROTEÍNAS IDENTIFICADAS NO MICÉLIO DE M. RORERI ............................................... 37

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7

1 INTRODUÇÃO

A monilíase é uma doença devastadora do cacaueiro (Theobroma cacao L.) na

América Tropical, a qual é causada pela fungo Moniliophthora roreri (Ciferri) Evans

(AIME & PHILLIPS-MORA, 2005). Em 1933, este patógeno foi identificado por

Ciferri e Parodi como Monilia roreri, um fungo ascomiceto (EVANS, 1981 e 2002).

Por muito tempo, os fitopatologistas consideraram que M. roreri não apresentava

estágio reprodutivo sexual no seu ciclo de vida. No entanto, após estudos

taxonômicos, Evans e colaboradores (1978) comprovaram que M. roreri apresenta

maturação conidial basipetal, micélio com septo doliporos. A partir disso, um novo

gênero foi descrito, Moniliophothora, para incluir o patógeno que passou a ser

classificado como Moniliophthora roreri, um fungo basidiomiceto. Após 20 anos,

estudos citológicos demonstraram meiose durante a esporogênese e germinação

(EVANS et al., 2002 e 2003), pertencente à família Marasmiaceae (AIME &

PHILLIPS-MORA, 2005). Este fungo é nativo da América do Sul e o seu centro de

origem é a Colômbia (PHILLIPS-MORA et al., 2007). A principal distribuição de M.

roreri ainda está no noroeste da América do Sul e na América Central (PHILLIPS-

MORA et al., 2007). Entretanto, este patógeno encontra-se numa fase invasiva e

sua dispersão vem mudando gradualmente do noroeste da América do Sul, que é

sua área nativa, em direção ao norte, através da América Central e México e o

oeste através dos Andes e da Floresta Amazônica (PHILLIPS-MORA et al., 2007).

Apesar desta doença ainda não ter sido encontrada no Brasil, já foi detectada

presença do patógeno nas plantações de cacau da região amazônica, onde se

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8

encontra uma ampla faixa de fronteira entre o Brasil e o Peru. Isso pode indicar

grandes riscos da introdução da doença (GRIFFITH et al., 2003; RIOS-RUIZ, 2004)

e, consequentemente, constitui uma séria ameaça à cultura cacaueira nacional

(EVANS, 2002).

M. roreri é um fungo hemibiotrófico, apresentando duas fases no seu ciclo de

vida – a fase biotrófica (parasítica), com hifas monocarióticas e a fase necrotrófica

(saprofítica), com hifas dicarióticas (EVANS, 1981; BAILEY et al., 2013). Os

potenciais hospedeiros deste patógeno são espécies dos gêneros Herrania e

Theobroma (EVANS et al., 1978; EVANS, 1981; AIME & PHILLIPS-MORA, 2005;

OLIVEIRA & LUZ, 2012). Os prejuízos econômicos causados nos países do

Noroeste da América do Sul e da América Central pela interação T. cacao x M.

roreri (AIME & PHILLIPS-MORA, 2005) têm impulsionado a realização de estudos

moleculares a respeito desta interação (BAILEY et al., 2013 e 2014; ALI et al., 2014;

MEINHARDT et al., 2014). Estes estudos têm contribuído para um melhor

entendimento dos processos metabólicos que ocorre durante esta interação, pois

permitem identificar genes e proteínas que podem estar relacionados a

patogenicidade do fungo e a defesa do hospedeiro no momento da infecção. No

entanto, estudos moleculares a respeito desta interação e do fungo M. roreri,

principalmente sobre o processo de germinação de esporos, ainda são escassos. A

germinação dos esporos é um mecanismo essencial para o desenvolvimento do

fungo, onde ocorre a ativação de vias de sinalização. Estas vias estão envolvidas no

processo regulatório da germinação (D’ENFERT, 1997; OSHEROV & MAY, 2000;

TAKANO et al., 2000) e variam entre as diferentes espécies de fungo. Em

Saccharomyces cerevisae e Aspergillus nidulans a via de sinalização é mediada por

proteína quinase mitógena dependente de ras (MAPK/ras) (RINE et al., 1997;

OSHEROV & MAY, 2000), em Fusarium solani é regulada pela proteína quinase

dependente de AMPc (PKA/AMPc) (RUAN et al., 1995) e em Colletotrichum

gloeosporioides a sinalização ocorre por meio da via calmodulina/Ca2+ (KIM &

KOLATTUKUD, 1998). Com objetivo de entender melhor os processos bioquímicos

e moleculares envolvidos no estágio inicial da germinação, estudos proteômicos têm

sido realizados em alguns fungos (NOIR et al., 2009; TAEK OH et al., 2010;

MARES, 2012; EL-AKHAL et al., 2013; GONZÁLEZ-RODRIGUEZ et al., 2015).

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9

Entretanto, os estudos proteômicos em esporos de basidiomicetos ainda são

poucos.

Em função disso, o objetivo deste trabalho foi analisar o perfil proteico dos

esporos dormentes e do micélio do fungo M. roreri, buscando proteínas chaves para

os respectivos estágios de desenvolvimento.

Os estudos mostraram que há riscos da Monilíase disseminar para os

cacaueiros do Brasil (EVANS, 2002; PHILLIPS-MORA et al., 2007). Além disso, foi

observado que a maioria dos genótipos de cacau comerciais são suscetíveis à

doença e que o patógeno é agressivo e capaz de desenvolver-se em diferentes

condições ambientais (EVANS, 1981b; PHILLIPS-MORA & WILKINSON, 2007).

Apesar destes riscos, ainda há pouco conhecimento relacionado aos processos

metabólicos envolvidos na fase inicial da doença. Portanto, pesquisas envolvendo

análise proteômica pode melhorar a compreensão do metabolismo do fungo e

auxiliar no entendimento da estratégia utilizada pelo patógeno durante o estágio

inicial da infecção

.

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10

2 HIPÓTESE

O perfil proteico dos esporos não germinados apresenta proteínas

diferencialmente acumuladas em relação ao perfil proteico do micélio de M. roreri.

2.1 OBJETIVOS

2.1.1 OBJETIVO GERAL

O objetivo geral deste trabalho foi analisar o perfil proteico dos esporos

dormentes e do micélio do fungo M. roreri, buscando proteínas chaves para os

respectivos desenvolvimentos.

2.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

i. Estabelecer o perfil eletroforético 1D e 2D de proteínas totais dos esporos

não germinados e do micélio de M. roreri;

ii. Identificar “spots” correspondentes às proteínas diferencialmente

acumuladas e/ou exclusivas de cada estágio de desenvolvimento;

iii. Identificar, por espectrometria de massas, as sequências peptídicas das

proteínas dos esporos não germinados e do micélio;

iv. Verificar as proteínas identificadas através do Uniprot (www.uniprot.org) e

BLAST2Go (www.blast2go.com) a partir de buscas com as sequências de peptídeos

obtidas por ms/ms, contra o geneBank (www.ncbi.nlm.nih.gov).

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11

3 REVISÃO DE LITERATURA

3.1 Moniliophthora roreri: histórico, classificação taxonômica, distribuição

geográfica e ciclo de vida

O fungo Moniliophthora roreri (Ciferri) Evans é o agente causador de uma das

doenças mais devastadora do cacaueiro (Theobroma cacao) na América Tropical, a

monilíase (AIME & PHILLIPS-MORA, 2005). Em 1917, este patógeno foi bastante

estudado por J. B. Rorer, o qual realizou visitas periódicas nas plantações de cacau

infectadas da cidade de Quevedo, Equador, com o objetivo de fazer o

monitoramento da doença e realizar coletas para a caracterização taxonômica do

patógeno (EVANS, 1981 e 2002). Após alguns levantamentos, este pesquisador

coletou um espécime do fungo e levou para a Universidade da Califórnia, onde R.E.

Smith o identificou como uma espécie do gênero Monilia (RORER,1918 apud

EVANS, 1981). Durante alguns anos, o patógeno ficou sem um nome científico

específico. Em 1933, a partir de amostras obtidas no Equador, os fitopatologistas

Ciferri & Parodi descreveram o nome da espécie do fungo em homenagem ao

pesquisador pioneiro Rorer e, por isso, o nome científico ficou sendo Monilia roreri

Ciferri, um fungo ascomiceto anamórfico (EVANS, 1981 e 2002).

Em 1978, Evans e colaboradores realizaram estudos taxonômicos a partir de

análises das septas e da ontogenia dos conídios do patógeno e comprovaram que

M. roreri apresenta maturação conidial basipetal e micélios com septo doliporos. A

partir disso, um novo gênero foi descrito, Moniliophothora, para incluir o patógeno

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que, com isso, ficou sendo classificado como Moniliophthora roreri, um fungo

basidiomiceto anamórfico. Por muito tempo, os fitopatologistas consideraram que M.

roreri não apresentava estágio reprodutivo sexual no seu ciclo de vida. No entanto,

após 20 anos, estudos citológicos demonstraram meiose durante os processos de

esporogênese e de germinação, características importantes para classificá-lo como

um fungo basidiomiceto teleomórfico (EVANS et al., 2002 e 2003), pertencente à

família Marasmiaceae (AIME & PHILLIPS-MORA, 2005). A partir deste estudo,

conclui-se que, o principal propágulo infectante é um meiósporo, e não um conídio

(EVANS et al., 2002 e 2003).

Devido aos estudos pioneiros do pesquisador Rorer, acreditava-se que

Moniliophthora roreri era nativo do Equador (EVANS, 1981). Entretanto, evidências

moleculares, incluindo perfis AFLP e ISSR e dados de sequências ITS, indicaram

um alto nível de diversidade genética do patógeno dentro da Colômbia, o que

sugere que M. roreri é um fungo nativo da América do Sul e seu centro de origem é

a Colômbia. A principal distribuição de M. roreri ainda está no noroeste da América

do Sul e na América Central (PHILLIPS-MORA et al., 2007) e seus potenciais

hospedeiros são espécies dos gêneros Herrania e Theobroma (EVANS et al., 1978;

EVANS, 1981; AIME & PHILLIPS-MORA, 2005; OLIVEIRA & LUZ, 2012).

M. roreri é um fungo hemibiotrófico, pois apresenta duas fases no seu ciclo de

vida – a fase biotrófica (parasítica) com hifas monocarióticas e a fase necrotrófica

(saprofítica) com hifas dicarióticas (BAILEY et al., 2013). Os meiósporos germinam

na superfície do fruto, desenvolvendo tubos germinativos monocarióticos (haploides)

(BAILEY et al., 2013), os quais penetram diretamente através da epiderme e,

ocasionalmente, pelos estômatos, infectando os frutos em qualquer estágio de

desenvolvimento (EVANS, 1981). Após um longo período de incubação (30 dias

após a infecção), a infecção causa danos externos e internos, ocasionando em um

desequilíbrio hormonal (EVANS, 2002, EVANS et al., 2003; BAILEY et al., 2013) e a

perda total do fruto infectado (AIME & PHILLIPS-MORA, 2005; PHILLIPS-MORA &

WILKINSON 2007). Os sintomas iniciais da monilíase são inchaço, deformação,

áreas de maturação precoce no fruto e manchas marrons cor de chocolate, o que

caracteriza a fase biotrófica (FULTON, 1989; EVANS, 1981 e 2002; PHYLLIPS-

MORA & WILKINSON, 2007; BAILEY et al., 2013).

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Na fase necrotrófica (60 dias após a infecção), as hifas monocarióticas se

unem, formando hifas dicarióticas e, posteriormente, ocorre a fusão dos núcleo e o

crescimento do micélio branco, formando um pseudoestroma na superfície do fruto

infectado, com isso, este torna-se esporulante e, posteriormente, necrótico (EVANS,

1981 e 2002; PHILLIPS-MORA & WILKINSON, 2007). Os sintomas da infecção

podem variar de acordo com a idade do fruto (EVANS, 1981 e 2002). Em função

disso, foi observado algumas variações sintomáticas como por exemplo, na fase

necrotrófica, os tecidos internos de frutos jovens infectados são destruídos,

tornando-se uma massa gelatinosa, enquanto que em frutos mais velhos há

excesso de produção de tecido da amêndoa, o que proporciona uma compactação

tecidual, ocasionando em frutos mais pesados, secos e endurecidos com a idade

(EVANS, 2002). No final do ciclo de vida do fungo, não há formação do corpo de

frutificação e os esporos infectantes são formados a partir da meiose ocorrente no

núcleo diploide do micélio branco (BAILEY et al., 2013).

3.2 A cacauicultura e a doença Monilíase

O cacaueiro (T. cacao L.) tem seu centro de origem na floresta tropical úmida

das regiões amazônicas (FULTON, 1989; GRIFFITH et al., 2003). Esta planta

possui grande importância econômica, pois é a partir de suas amêndoas que se

produz o chocolate (JUDD et al., 2009) e também importância ambiental por ser

cultivado em um sistema de cultivo agroflorestal sustentável (EVANS, 2007),

nomeado cabruca. Em 1920 a maioria do cacau mundial era proveniente de regiões

Neotropicais do sul, especialmente no estado da Bahia, Brasil (LASS, 1985 apud

GRIFFITH et al., 2003). No entanto, atualmente as doenças fúngicas presente nas

plantações de cacau têm causado perdas de 40% (World Cacoa Fundation,

http://www.worldcocoafoundation.org), o que provoca um prejuízo econômico nos

países produtores de chocolate.

Segundo Evans (2007), o cacaueiro é uma cultura muito suscetível às novas

doenças e pragas. Em muitos países da região Neotropical a produção cacaueira

tem sido afetada, principalmente por doenças fúngicas, como, por exemplo, a

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podridão parda, a vassoura-de-bruxa e a monilíase (FULTON, 1989). A monilíase,

causada pelo fungo Moniliophthora roreri (Ciferri) Evans, ataca os frutos do

cacaueiro e é uma doença que representa uma ameaça a cacauicultura de alguns

países da América Tropical (AIME & PHILLIPS-MORA, 2005).

Até 1950, o limite geográfico da monilíase era alguns países do noroeste da

América do Sul (Colômbia, Equador e o oeste da Venezuela). No entanto, em 1956

e 1978, respectivamente, foi observado a presença da doença nos países Panamá

e Costa Rica, o que sinalizou uma mudança na distribuição geográfica do patógeno

(EVANS, 1986 apud AIME & PHILLIPS-MORA, 2005). Posteriormente, a doença foi

confirmada em outros países da América Tropical, tais como Nicarágua (1980), Peru

(1988), Honduras (1997), Guatemala (2002), Belize (2004) e México (2005) (EVANS

et al., 1998, EVANS, 2002, PHILLIPS-MORA et al., 2007). Após essas invasões,

nota-se que a dispersão do patógeno tem mudado gradualmente do noroeste da

América do Sul, que é sua área nativa, para invadir o norte através da América

Central e México e o oeste através dos Andes e da Floresta Amazônia (PHILLIPS-

MORA et al., 2007). A disseminação da monilíase tem ocorrido de maneira

acelerada porque os esporos de M. roreri, gerados a cada infecção, além de serem

estruturas resistentes, são produzidos em grande quantidade, o que facilita a sua

propagação pelo vento (PHILLIPS-MORA & WILKINSON, 2007) e também pela

atividade humana, principalmente quando se considera longas distâncias e

presença de barreira física, como por exemplo, a Cordilheira dos Andes (PHILLIPS-

MORA et al., 2007).

Nos países cuja monilíase foi detectada, a produção do cacau foi severamente

afetada (EVANS, 2002; AIME & PHILLIPS-MORA, 2005), chegando a causar perdas

de até 90% (OLIVEIRA & LUZ, 2012; ÁLVAREZ et al., 2014). Após a infecção desta

doença nas plantações de cacau, a perda estimada da produção cacaueira nos

diversos países da América Tropical afetados foi: no Equador entre 20 – 30% do

total das exportações (EVANS, 2002), na Costa Rica em torno de 50 a 90%

(HIDALGO et al., 2003), na Colômbia aproximadamente 40% (ÁLVAREZ et al.,

2014), no Peru entre 16 a 80% (MORA & FIALLOS, 2012) e no México acima de

70% (TORRES DE LA CRUZ et al., 2011).

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A monilíase encontra-se ainda numa fase invasiva (EVANS, 2002; e EVANS et

al., 2003) e está sujeito a devastar a áreas cacaueiras já incapacitadas do sul da

Bolívia e dos estados Amazonas e Bahia do Brasil (EVANS, 2002). Esta doença

ainda não foi relatada no Brasil, porém, na região amazônica, onde se encontra uma

ampla faixa de fronteira entre o Brasil e o Peru, já foi detectada a presença do

agente causador desta doença nas plantações de cacau, o que indica grandes

riscos da introdução da doença (GRIFFITH et al., 2003; RIOS-RUIZ, 2004) e,

consequentemente, constitui uma séria ameaça à cultura cacaueira nacional

(EVANS, 2002).

3.3 Estudos moleculares na interação Moniliophtora roreri x Theobroma cacao

Os estudos moleculares, incluindo transcriptômica e proteômica, podem

fornecer a função e o padrão de expressão gênica e proteica de uma célula, tecido

ou organismo em diferentes condições fisiológicas ou patológicas (TAN et al., 2009).

Estas técnicas de alto rendimento vêm sendo utilizadas nos estudos de interação

planta-patógeno (BHADAURIA et al., 2007; TAN et al., 2009; GONZÁLEZ-

FERNÁNDEZ et al., 2010), pois permitem identificar genes e proteínas que podem

estar relacionados a patogenicidade do fungo e a defesa do hospedeiro no

momento da infecção (MEHTA et al., 2008; VAN DE WOUW & HOWLETT, 2011;

WALTER et al., 2010; GONZALEZ-FERNANDEZ & JORRIN-NOVO, 2012).

A interação T. cacao x M. roreri tem causado prejuízos econômicos nos países

da América Central e do Noroeste da América do Sul (AIME & PHILLIPS-MORA,

2005) e, para o melhor entendimento dos processos metabólicos desta interação,

estudos moleculares têm sido realizados (BAILEY et al., 2013 e 2014; ALI et al.,

2014; MEINHARDT et al., 2014).

Em 2013, Bailey et al. caracterizaram as alterações na concentração de

metabólitos do cacau e de M. roreri e, a partir da técnica de qRT-PCR, analisaram o

padrão de expressão gênica de ESTs do cacau em resposta a infecção de M. roreri

e o padrão de expressão gênica de ESTs do fungo durante as diferentes fases da

infecção.

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A partir dessas análises trasncriptômicas, os pesquisadores observaram

mudanças nos níveis de expressão gênica de ESTs do cacau em resposta a

infecção por M. roreri e, com isso, identificaram genes que podem estar

relacionados à defesa e estresse da planta e com biossíntese, regulação e ação de

hormônios vegetais. Além disso, as análises também mostraram que houve

alteração no perfil de expressão gênica de M. roreri entre a fase biotrófica e

necrotrófica, o que proporcionou a identificação de genes que podem estar

envolvidos na rota de patogenicidade do fungo durante as diferentes fases da

doença.

Bailey et al. (2014) realizaram uma análise comparativa de sequência de RNA

(RNAseq) de M. roreri durante a infecção em clones de cacau suscetíveis (CATIE-

1000 e Pound-7) e tolerantes (CATIE-R7, CATIE-R4, UF-253). Este estudo revelou

uma expressão gênica diferencial do fungo durante a interação com os clones

contrastantes de cacau e identificou genes que podem estar envolvidos no

mecanismo de superação do patógeno às respostas de defesa dos clones de cacau

tolerantes no campo.

Em um estudo paralelo, Ali e colaboradores (2014) obtiveram, por meio de

análise de RNAseq e qRT-PCR, um padrão de expressão gênica diferencial entre os

clones de cacau tolerantes (CATIE-R7, CATIE-R4) e suscetíveis (CATIE-1000 e

Pound-7) infectados por M. roreri. A partir deste resultado, observou-se uma

superexpressão de genes relacionados à resposta de defesa nos clones tolerantes,

o que permite inferir que estes clones reconhecem o patógeno no estágio inicial da

infecção.

Em 2014, Meinhardt e colaboradores analisaram o secretoma de M. roreri a

partir de predição dos dados de RNAseq provenientes de frutos de cacau infectados

pelo fungo, objetivando descobrir supostas proteínas expressas durante o processo

da doença. Este estudo forneceu uma lista de genes codificantes de proteínas

secretadas que foram expressos durante a fase biotrófica e necrotrófica da doença.

Os dados transcriptômicos obtidos permitiram a predição de proteínas secretadas

envolvidas nos diferentes estágios da doença e, consequentemente, forneceram um

melhor entendimento da maneira como o patógeno interage com a planta no

momento da progressão da infecção.

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Nos estudos moleculares realizados a partir da interação de M. roreri -

Theobroma cacao foram observadas mudanças metabólicas nas diferentes fases da

infecção, tanto no patógeno quanto na planta hospedeira. Portanto, estudos

bioquímicos e genéticos da interação planta-patógeno são necessários para elucidar

os mecanismos biotróficos e necrotróficos da doença. No entanto, estudos

transcriptômicos e proteômicos a respeito desta interação e do fungo M. roreri,

principalmente sobre o processo de germinação de esporos, ainda são escassos.

3.4 Estudos moleculares de germinação de esporos fúngicos

A germinação de esporo é um mecanismo fisiológico fundamental para o

desenvolvimento do ciclo de vida dos fungos, no qual ocorre a ativação dos esporos

dormentes e, consequentemente, o início da atividade metabólica, induzindo o

crescimento e a formação do tubo germinativo (SCHMIT & BRODY, 1976; BONNEN

& BRAMBL, 1983; D’ENFERT, 1997).

Os fatores requeridos para iniciar a germinação dos esporos fúngicos são

água, oxigênio, gás carbônico e presença de nutrientes de baixo peso molecular em

massa, tais como açúcares, aminoácidos e sais inorgânicos (D´ENFERT, 1997). Em

Neurospora crassa a presença da sacarose (SCHMIT & BRODY, 1976; BONNEN &

BRAMBL, 1983), em Aspergillus nidulans a presença da glicose e seus metabólitos

(OSHEROV & MAY, 2000) e em Saccharomyces cerevisiae a presença de glicose

ou galactose metabolizada (HERMAN & RINE, 1997) é necessária para estimular a

germinação do esporo (D’ENFERT, 1997; OSHEROV & MAY, 2000). Em contraste,

alguns fungos, como por exemplo, Magnaporthe grisea e espécies de

Colletotrichum, a germinação é desencadeada somente após o reconhecimento de

uma camada rígida e liberação de substâncias químicas da planta hospedeira

(OSHEROV & MAY, 2001). Em Blumeria graminis, o disparo da germinação ocorre

após o contato do conídio com a planta hospedeira, o que estimula a liberação de

glicoproteínas extracelulares com propriedades de aderência (NIELSEN et al.,

1999).

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Após o reconhecimento da fonte de carbono ou da superfície da planta

hospedeira, ocorre a ativação de vias de sinais que estão envolvidas no processo

regulatório da germinação (D’ENFERT, 1997; OSHEROV & MAY, 2000; TAKANO et

al., 2000).

A via de sinalização mediada por proteína quinase mitógena dependente de

ras (MAPK/ras) está envolvida na germinação dos esporos de S. cerevisiae

(HERMAN & RINE, 1997) e A. nidulans (OSHEROV & MAY, 2000). Em 1994, Som e

Kolaparthi, utilizando uma abordagem de genética direta, propôs um modelo da

germinação de A. nidulans. Este modelo mostra que os esporos dormentes estão na

fase G0 do ciclo celular. A partir do momento em que são colocados em um meio de

crescimento, ocorre um aumento da concentração da proteína RasA ativa, o que

induz a divisão e migração nuclear e o inchaço, mas inibe a divisão celular e,

consequentemente, a formação do tubo germinativo. Durante este período, todos os

componentes necessários para a germinação são sintetizados e, posteriormente, à

medida que a concentração da proteína Ras ativa vai diminuindo, ocorre a indução

da formação do tubo germinativo.

Além disso, estudos posteriores revelaram que A. nidulans também pode

induzir a via de sinalização de proteína quinase A dependente de AMPc

(PKA/AMPc) durante o período inicial da germinação. Esta via ocorre porque a

presença de uma proteína G heterotrimérica nos esporos de A nidulans induz um

aumento na síntese de AMPc em resposta a uma fonte de carbono, o que permite

uma ativação da proteína quinase A e, consequentemente, a mobilização da

trealose (FILLINGER et al., 2002; LAFON et al., 2005 e 2006).

Em Fusarium solani, os compostos flavonoides produzidos pela planta

hospedeira proporcionam o aumento do nível de AMPc nos esporos, o que ativa a

via de sinalização de proteína quinase A dependente de AMPc (PKA/AMPc) durante

o processo de germinação. No entanto, em meio contendo uma fonte de carbono, a

germinação é estimulada por outra via (RUAN et al.,1995).

Em Colletotrichum gloeosporioides, o contato do esporo com a superfície rígida

do hospedeiro e a liberação de etileno induz o aumento no nível de calmodulina, o

que dispara a sinalização da via calmodulina/Ca+2 para que ocorra a germinação do

esporo (KIM & KOLATTUKUD, 1998).

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Estas vias sinalizadoras são fundamentais no processo de germinação de

esporos, já que são responsáveis por induzir o mecanismo de tradução e,

consequentemente, a síntese de proteínas (Figura 1), as quais são responsáveis

pelas primeiras alterações morfológicas dos esporos, como por exemplo, inchaço,

divisão nuclear e formação do tubo germinativo (D’ENFERT 1997; HERMAN &

RINE, 1997; OSHEROV & MAY, 2000 e 2001).

Figura 1: Mecanismos moleculares de germinação de esporos fúngicos.

O processo de germinação de esporo envolve mecanismos complexos que

variam entre as diferentes espécies de fungo. Com objetivo de desvendar eventos

bioquímicos e moleculares envolvidos no estágio inicial da germinação, estudos

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proteômicos têm sido realizados (NOIR et al., 2009; OH et al., 2010; MARES 2012;

EL-AKHAL et al., 2013; GONZÁLEZ-RODRIGUEZ et al., 2015).

Oh e colaboradores (2010), realizaram a primeira análise proteômica da fase

inicial da germinação de conídios em A. nidulans. Este trabalho mostrou que os

conídios apresentam um maior acúmulo de proteínas de choque térmico durante a

quebra de dormência e, durante a fase inicial da germinação, ocorre acúmulo de

proteínas envolvidas em metabolismo energético, processo de transcrição e síntese

proteica. Além disso, os resultados mostraram que o processo de germinação gera

uma grande quantidade de espécies reativas de oxigênio (ROS) e, por isso, grande

quantidade de chaperonas foram requeridas na fase inicial.

Estudos que descreveram o primeiro mapa protêomico dos esporos dormentes

dos fungos Blumeria graminis f.sp. hordei (NOIR et al., 2009) e Moniliophthora

perniciosa (MARES, 2012) identificaram proteínas associadas aos processos

metabólicos de lipídeos, carboidratos e proteínas. Além disso, Mares (2016)

comparou os perfis proteicos dos diferentes estágios de germinação dos

basidiósporos de M. perniciosa, os quais evidenciaram alterações na expressão

proteica durante a fase inicial da germinação.

Estudos proteômicos comparativos realizados durante a fase inicial da

germinação de esporos dos fungos Botrytis cinerea (GONZÁLEZ-RODRIGUEZ et

al., 2015) e Colletotrichum acutatum (EL-AKHAL et al., 2013) identificaram proteínas

diferencialmente expressas entre conídios não germinados e germinados. Nos

conídios dormentes destes fungos, observaram-se proteínas envolvidas na resposta

ao estresse e no metabolismo energético, sugerindo que a maquinaria molecular

requerida para a germinação já está pré-formada no interior dos conídios. E nos

esporos germinados, observaram-se proteínas que podem estar relacionadas com a

ativação metabólica e com o processo de tradução, os quais são essenciais para

disparar a germinação.

Portanto, as abordagens proteômicas podem identificar proteínas envolvidas

no processo de germinação de esporos, o que contribui para uma melhor

compreensão deste processo e, consequentemente, auxilia no entendimento da

estratégia utilizada pelo patógeno durante o estágio inicial da infecção. No entanto,

os estudos proteômicos em esporos de basidiomicetos ainda são escassos.

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4 MATERIAL E MÉTODOS

4.1 Etapa realizada no Instituto de Cultivos Tropicales (ICT – Tarapoto, Peru)

4.1.1 Preparo dos cortes transversais de cacau para produção dos

esporos não germinados e do micélio

Os frutos da variedade susceptível ICT 7121 de cacau, com 4 meses de idade

e infectados por M. roreri, foram coletados aleatoriamente em campo (ICT –

Tarapoto, Peru). Estes frutos foram lavados com água com auxílio de escova para

eliminar o micélio externo, posteriormente, foram submersos em uma solução de

hipoclorito 2% por 5 minutos. Após as lavagens, os frutos infectados foram

enxugados com papel toalha, cortados em fatias transversais e colocados sobre

placas de Petri. Estas foram mantidas cobertas com sacos plásticos dentro de uma

bandeja, onde deu início ao processo de esporulação e crescimento do micélio do

fungo (Figura 2). Esse sistema manteve os frutos inoculados incubados em

temperaturas entre 25 e 28º C, com condições favoráveis de umidade e livre de

contaminação.

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Figura 2: Processo de germinação dos esporos e crescimento vegetativo de micélio sobre fatias transversais de frutos de cacau infectado do genótipo ICT 7121. A, fatias transversais de cacau durante o processo de esporulação. B, fatias transversais de cacau durante o crescimento micélio. Amostras cultivadas no Instituto de Cultivos Tropicales, Tarapoto, San Martin, Peru, em Abril de 2015.

4.1.2 Obtenção dos esporos não germinados

Para a obtenção dos esporos não germinados, as cortes transversais foram

incubadas durante 7 dias. Após este processo, os esporos foram coletados com o

auxílio de um pincel fino em um béquer com 100 mL de água autoclavada, contendo

streptomicina a 0,01%. Esta solução foi homogeneizada com tween 80 a 0,01%, em

seguida, foi filtrada em gaze estéril. Todo este procedimento foi realizado em

câmara de fluxo laminar. Uma análise microscópica da solução obtida foi realizada e

comprovou apenas a presença de esporos, não sendo visualizado fragmentos de

hifas.

Após a contagem dos esporos na câmara de Neubauer, a solução foi diluída

para a concentração de 2 x 106 esporos por ml. Em seguida, a solução foi

centrifugada para obtenção da massa de esporo, a qual foi lavada em ácido

tricloroacético (TCA) 10% em acetona por 2 vezes e o precipitado seco foi trazido

para o Brasil para complementação da extração de proteínas.

4.1.3 Obtenção do micélio

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Para o crescimento de micélio, os frutos da variedade susceptível ICT 7121 de

cacau foram incubadas nas condições acima citadas por 4 dias. O micélio foi

cuidadosamente removido por raspagem da superfície do fruto com auxílio de um

bisturi. Essa massa micelial foi lavada em TCA 10% em acetona por 2 vezes e o

pellet seco foi trazido para o Brasil para posterior extração de proteínas.

Uma análise microscópica da massa micelial obtida foi realizada e comprovou

apenas a presença de micélios, não sendo visualizada esporos.

4.2 Etapa realizada no Centro de Biotecnologia e Genética (CBG/UESC –

Ilhéus, Bahia)

4.2.1 Extração das proteínas do esporo

O material precipitado em TCA a 10% em acetona rendeu 0,6 g de massa de

esporo, a qual foi lavada em acetona contendo β-mercaptoetanol 0,07% e,

posteriormente, foi submetida à centrifugação a 10.000 rpm por 15 minutos. Em

seguida, foi adicionado 1,5 mL de SDS-denso (solução de SDS 2%, contendo

sacarose a 0,7 mol.L-1). Para completa homogeneização, a amostra em banho de

gelo foi submetida à ultrassonicação em processador ultrassônico (GEX 130, 130W)

sob amplitude de 70%, 5 pulsos de 20 segundos com intervalos de 30 segundos

para evitar o aquecimento da amostra. Em seguida, foi adicionado 1,5 mL de fenol

pH 8 e a amostra foi submetida a agitação em vórtex por 20 minutos.

Para a separação das fases, a amostra foi centrifugada a 14.000 rpm por 10

min. A fase superior (fenólica) foi coletada e transferida para um novo tubo, onde foi

adicionado 5 vezes o volume de acetato de amônio a 0,1 mol.L -1 em metanol. A

amostra foi homogeneizada e estocada a -20°C por um dia para a precipitação das

proteínas. Para recuperar as proteínas precipitadas, a amostra foi centrifugada a

14.000 rpm por 5 min. O precipitado foi lavado com acetato de amônio a 0,1 mol.L -1

em metanol por duas vezes, seguidas de acetona 80%, também por duas vezes.

Posteriormente, a amostra proteica foi ressuspendida em 400 µL tampão de

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reidratação (ureia 7 mol.L-1, tioureia 2 mol.L-1, CHAPS 2% e azul de bromofenol

0,002%) e, em seguida, estocada a –20 ºC até o uso.

As proteínas foram quantificadas pelo método 2D-Quant Kit (GeHealthCare),

de acordo as instruções do fabricante, utilizando BSA como padrão.

4.2.2 Extração das proteínas do micélio

O material precipitado em TCA 10% em acetona rendeu 0,05 g de massa

micelial, a qual foi lavada em acetona contendo β-mercaptoetanol 0,07% e,

posteriormente, foi submetida à centrifugação a 10.000 rpm por 15 minutos. Em

seguida, foi adicionado 1,5 mL de SDS-denso (solução de SDS 2%, contendo

sacarose a 0,7 mol.L-1) e, utilizando um almofariz, o material foi macerado na

presença de nitrogênio líquido. A amostra macerada foi transferida, para um tubo

falcon de 15 mL, dando continuidade aos passos descritos na metodologia de

extração de proteína do esporo.

4.3 Eletroforese 1D e 2D

Para eletroforese 1D, 30 microgramas de proteínas foram aplicadas

diretamente ao SDS-PAGE em minicubas de eletroforese (Hoefer) com géis de 8 x

10 cm, de poliacrilamida a 12,5%, de acordo com Laemmli 1970.

Para realização da análise proteômica em 2D PAGE, foram usadas 500 µg de

proteína homogeneizada em solução de reidratação contendo DTT (50 mmol.L-1) e

anfólitos a 0,5 % para pH de 3 - 10 NL (não linear) (Amersham Biosciences) com

volume ajustado para 250 µL utilizando tampão de reidratação. As amostras

proteicas foram aplicadas num suporte específico (strip holder), onde foi inserida as

strips (tiras de gel contendo imobilinas) de 13 cm de comprimento, com gradiente de

pH imobilizado entre 3 e 10 NL (Amersham Biosciences, Immobiline™ Dry-Strip).

Sobre as strips foi adicionado Dry Strip Cover Fluid (óleo mineral) para evitar

ressecamento do gel. O strip holder foi fechado e colocado na unidade Ettan IPGhor

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III (GE Healthcare), onde as strips foram submetidas a focalização isoelétrica com

os seguintes passos: 01:00 h a 500 Vh, 01:40 h a 1000 Vh, 2:30 h a 2.200 Vh e

04:35 h a 8000 Vh). A corrente foi limitada a 50 µA para cada strip e a temperatura

mantida a 20 ºC em todos os passos da focalização. As strips foram estocadas a -20

oC em 7 mL de tampão de equilíbrio (ureia 6 mol.L-1, SDS 2%, glicerol 30%, Tris–

HCl 0,05 mol.L-1, pH 8.8) até o uso. As strips foram descongeladas e tratadas com 7

mL de tampão de equilíbrio contendo 10 mg/mL de DTT, por 15 min. sob leve

agitação. Em seguida, estas strips foram transferidas para o tampão de equilíbrio

contendo 25 mg/mL de iodoacetamida, por mais 15 min, sob leve agitação. Por

último, as strips foram lavadas com tampão de corrida (Tris 25 mmol.L-1 pH 8.3,

glicina 0,19 mol.L-1, SDS 0.1%.) por 15 min.

Para realização da segunda dimensão, as strips equilibradas foram colocadas

na parte superior de um gel de poliacrilamida 12,5 % e seladas com 1% de agarose

contendo traços de azul de bromofenol. Esta etapa foi realizada em um sistema de

eletroforese vertical HOEFER SE 600 Ruby (Amersham Bioscience) num tampão de

corrida a 11º C, sendo aplicada uma corrente elétrica inicial de 15 mA/gel por 15

minutos, seguida de 40 mA/gel por 30 minutos e 50 mA/gel por 3 horas. Os géis

foram preparados em triplicatas para o esporo não germinado e para o micélio.

4.4 Visualização das proteínas e análise de imagens

Para a visualização dos spots proteicos, após a eletroforese em gel

bidimensional (2-DE), os géis foram mantidos em tampão de fixação (etanol 40% e

ácido acético 10%) por 1 hora, posteriormente, este tampão foi substituído por

corante azul de coomassie coloidal (sulfato de amônio 8%, ácido fosfórico 0.8%,

azul de coomassie G-250 0.08% e metanol 20%) (Neuhoff et al., 1988), onde

permaneceram corando por 7 dias sob agitação. Após este período, os géis foram

descorados por sucessivas lavagens com água destilada e, em seguida, foram

mantidos em ácido acético 7% para evitar contaminação fúngica.

Para a análise, os géis foram digitalizadas utilizando o LabScanner (Amersham

Bioscience) e, em seguida, essas imagens foram analisadas para a detecção da

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intensidade, volume e abundância relativa dos spots, usando o ImageMaster 2D

Platinum 7.0 (GE Healhcare). Este programa considera área e intensidade dos

spots, permitindo a obtenção dos números de spots em cada gel e a caracterização

dos valores de ponto isoelétrico e massa molecular. Para cada estágio de

desenvolvimento de M. roreri, foram feitos três géis e, posteriormente, foi

estabelecido um gel de referência para a triplicata. Todos o géis são sobrepostos e,

a partir disso, o programa identifica os spots exclusivos e os spots diferencialmente

acumulados de cada estágio de desenvolvimento de M. roreri. As análises

estatísticas realizadas pelo programa utilizam o teste estatístico ANOVA

considerando-se valores de p≤0,05.

4.5 Preparação dos spots para MS/MS

Os spots identificados como diferenciais e exclusivos foram excisados a partir

do gel 2D e fragmentados utilizando-se um bisturi. Os fragmentos do gel foram

descorados por um dia em 200 µL NH4HCO3 contendo acetonitrila 50% e o

sobrenadante foi descartado. Posteriormente, eles foram lavados com 200 µL de

água deionizada, submetidos a desidratação em 100 µL de acetonitrila 100% por 5

minutos à temperatura ambiente e secos a vácuo no Concentrator 5301 (Eppendorf)

por 20 minutos. Após a secagem, foi adicionado 4 µL de tripsina Gold (Promega) a

25ng/ µL aos fragmentos do gel, os quais foram mantidos a 4ºC por 10 minutos para

absorção da solução. Em seguida, os fragmentos foram cobertos em solução

NH4HCO3 e incubados a 37ºC por 16 horas para ação da tripsina.

Após esse período, os peptídeos extraídos de cada tubo (sobrenadante) foram

coletados em um novo tubo. Para a obtenção dos peptídeos contidos nos

fragmentos de gel, estes foram lavados duas vezes em 50 µL de acetonitrila à 50%

contendo ácido fórmico 5%, sob agitação durante 30 minutos em termomix Thermo

Finemixer (SH2000-DX) em cada lavagem. Em seguida, as amostras foram

concentradas a vácuo até atingirem o volume entre 10 e 15 µL.

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4.6 Análise de MS (espectrometria de massas)

Os peptídeos foram resolvidos por cromatografia de fase-reversa no

nanoAcquity UPLC (WATERS) em duas colunas C18, sendo a primeira uma coluna

‘‘trapping’’ de 5 µm, 180 µm x 20 mm e a segunda de 1,7 µm 100 µm x 100 mm, sob

um fluxo de 0,6 µL.min-1 em uma corrida de 50 minutos, onde foram coletados 4 µL

de cada amostra. Os peptídeos foram separados de acordo com um gradiente de

acetonitrila, sendo 1% até 1 minuto, de 1% a 50% em 40 minutos, de 50% a 85%

em 5 minutos, mantendo-se nessa concentração por mais 2 minutos, voltando à

concentração de 1% em um minuto e permanecendo nessa condição por 2 minutos,

totalizando 50 minutos de corrida. Os peptídeos separados foram ionizados em um

capilar sob voltagem de 3000 V (Micromass Q-TOFmicro), fragmentados no modo

positivo com seleção da intensidade relativa mínima de 10 counts, sendo analisados

os 3 íons mais intensos por cada varredura de 1 segundo, com energia de colisão

variando entre 20 e 95 e V de acordo com a relação massa/carga (m/z) dos

peptídeos.

4.7 Pesquisa nos bancos de dados e identificação das proteínas

Os espectros foram analisados com o software ProteinLynx Global Server 4.2

(WATERS). Para a comparação com o banco do NCBI, foi utilizada a ferramenta

MASCOT MS/MS Ion Search (www.matrixsciesce.com), a qual foi configurada da

seguinte maneira: digestão tríptica, com 1 sítio de clivagem perdida,

carbomidometilação de cisteínas (Cys) como modificação fixa e oxidação de

metionina (Met) como modificação variável, erro tolerante de 30 ppm e tolerância

para erro de massa igual a 0,3 Da e para erro dos íons fragmentados de 0,1 Da. De

acordo com a probabilidade de análise do MASCOT apenas os “hits” significativos

(p<0.05) foram aceitos. Foi realizado também a comparação no banco de dados do

ProteinLynx Global Server 4.2 (WATERS), o qual foi configurado com os mesmos

parâmetros utilizados na configuração do MASCOT MS/MS Ion Search. Após a

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proteína ter sido identificada, sua ontologia e função biológica foram verificadas no

Uniprot (www.uniprot.org) e BLAST2Go (www.blast2go.com).

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5 RESULTADOS

5.1 Perfil proteico dos esporos não germinados e do micélio de M. roreri,

separado em SDS-PAGE e em 2D PAGE.

O perfil proteico em SDS-PAGE de 12,5% (Figura 3) mostra bandas com

massas moleculares distribuídas nas faixas entre 14 e 97 kDa, com uma banda bem

definida em torno de 30 kDa.

Figura 3: Perfil de proteínas de esporos não germinados e micélio de M. roreri em SDS-PAGE. M, corresponde ao marcador de massa molecular, cujos valores de massa em kDa estão indicados à esquerda; ESP e MIC, corresponde ao extrato total das proteínas de esporos não germinados e micélio, respectivamente.

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O perfil de spots de proteína dos esporos não germinados e do micélio de M.

roreri foi visualizado na revelação dos géis 2-DE (Figura 4). A partir da análise do

perfil de spots proteico obtido foram detectados 446 e 402 spots, respectivamente,

nos géis de cada estágio de desenvolvimento. Após a detecção dos spots totais

para cada estágio de desenvolvimento, foi realizada uma comparação entre os géis

dos esporos não germinados e do micélio, onde foram detectados 298 spots em

comum, sendo que 105 foram diferencialmente acumulados entre os dois períodos

de desenvolvimento de M. roreri, 148 foram exclusivos para o gel de esporos não

germinados e 104 exclusivos para o gel de micélio (Figura 5).

Figura 4: Perfil proteico de Moniliophtora roreri em 2D-PAGE. Em A, esporos não germinados. B, micélio. As amostras foram focalizadas em tiras de 13 cm com gradiente de pH 3-10 não linear (NL). Os géis foram corados com azul de coomassie coloidal (Neuhoff et al., 1988).

Figura 5: Diagrama de Venn, mostrando a distribuição dos spots detectados nos géis de esporos não germinados e do micélio de Moniliophthora roreri.

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5.2 Avaliação da distribuição dos spots no gel quanto a Massa Molecular (MM)

e Ponto Isoelétrico (pI)

A avaliação da distribuição dos spots em relação à MM e pI foi realizada nos

dois períodos de desenvolvimento de M. roreri (esporos não germinados e micélio).

A maioria dos spots detectados em esporos não germinados e micélio foi

visualizada na faixa de 30 a 60 kDa, sendo 53,5% e 63,3% para esporos não

germinados e micélio, respectivamente (Figura 6). Quanto ao ponto isoelétrico, a

maioria dos spots detectados nos dois géis foram visualizados entre os valores pH

de 5 a 9 (Figura 7).

Figura 6: Distribuição dos spots de esporos não germinados e micélio de M. roreri detectados nos mapas 2-D, de acordo com a massa molecular (kDa).

Figura 7: Distribuição dos spots de esporos não germinados e micélio de M. roreri detectados nos mapas 2-D, de acordo com o ponto isoelétrico (3-10 NL).

0

10

20

30

40

50

60

70

<30 30 - 60 > 60

PER

CEN

TAG

EM

MASSA MOLECULAR (KDa)

Esporo

Micélio

0

5

10

15

20

25

30

3.0 a4.0

4.0 a5.0

5.0 a6.0

6.0 a7.0

7.0 a8.0

8.0 a9.0

9.0 a10.0

PER

CEN

TAG

EM

PONTO ISOELÉTRICO (3 -10 nl)

Esporo

Micélio

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5.3 Identificação das proteínas dos esporos não germinados e do micélio de

M. roreri

Após a análise das triplicatas dos géis de esporo não germinado e micélio de

M. roreri, estas foram comparadas com o objetivo de identificar os spots exclusivos

e os diferencialmente acumulados em cada estágio de desenvolvimento.

No gel bidimensional dos esporos não germinados de M. roreri foram

detectados 148 spots exclusivos (298 a 445). Destes, 21 proteínas foram

identificadas por espectrometria de massas (Figura 8 e Tabela 1). No 2D-PAGE do

micélio foram detectados 104 spots exclusivos (446 a 549), dos quais foram

identificados 6 proteínas (Figura 9 e Tabela 2). Além disso, foram detectados 105

spots diferencialmente acumulados (ANOVA p < 0,05 e Fold ≥ 1,5) entre cada

estágio de desenvolvimento. Destes, 53 proteínas foram identificados por

espectrometria de massas. Das proteínas diferenciais identificadas, 16

apresentaram aumento no acúmulo no 2D-PAGE de esporos não germinados

(Figura 8 e Tabela 1) e 37 apresentaram aumento no acúmulo no 2D-PAGE de

micélio (Figura 9 e Tabela 2).

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Figura 8: Mapa proteico de esporo não germinado de M. roreri, destacando os spots identificados por espectrometria de massas. Os spots estão indicados com setas e suas identidades estão disponíveis na Tabela 1. As setas e números vermelhos indicam os spots exclusivos deste estágio de desenvolvimento. As setas e números pretos indicam os spots diferencialmente acumulados.

Figura 9: Mapa proteico de micélio de M. roreri, destacando os spots identificados por espectrometria de massas. Os spots estão indicados com setas e suas identidades estão disponíveis na Tabela 2. As setas e números vermelhos indicam os spots exclusivos deste estágio de desenvolvimento. As setas e números pretos indicam os spots diferencialmente acumulados.

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Tabela 1. Proteínas identificadas nos esporos não germinados de M. roreri

Spot Accession Specie Protein ID Sequence Coverage

Mowse Score

Theoretical pI/MM (kDa)

Number of matched peptides

Fold

*3 CWC15_ASHGO Ashbya gossypii Pre mRNA splicing factor CWC15 2,2% 100% 5,8552/19789 1 2,0

*17 ACT1_SCHCO Schizophyllum commune Actin 1 54% 100% 5,1537/41591 16 1,6

38 gi|630185989 Moniliophthora roreri MCA 2997 s- glutathione dehydrogenase 25% 377 6.91/41445 18(14) 1,8

43 gi|630204170 Moniliophthora roreri MCA 2997 elongation factor 1-alpha 20% 67 9.15/50560 9(2) 2,7

49 gi|630179267 Moniliophthora roreri MCA 2997 b-(1-6) glucan synthase 15% 93 4.89/4078 8(2) 3,5

64 gi|630210285 Moniliophthora roreri MCA 2997 nucleoside diphosphate kinase 37% 389 6.90/16778 21(17) 1,6

*93 METK_SORC5 Sorangium cellulosum S adenosylmethionine synthase 8,5% 100% 8,774/45847 3 3,2

120 gi|630194582 Moniliophthora roreri MCA 2997 g-protein comlpex beta subunit 30% 131 5.91/34769 6 1,6

158 gi|630223357 Moniliophthora roreri MCA 2997 GroES-like protein 6% 69 5.31/39236 2(2) 1,8

185 gi|630171815 Moniliophthora roreri MCA 2997 6-phosphogluconate dehydrogenase 33% 439 7.66/53801 29(17) 1,6

265 gi|630176057 Moniliophthora roreri MCA 2997 heat shock protein 90 8% 342 5.13/83556 12(9) 1,5

276 gi|630202884 Moniliophthora roreri MCA 2997 catalase isozyme p 3% 75 6.92/59535 4(1) 1,7

282 gi|630181303 Moniliophthora roreri MCA 2997 outer mitochondrial membrane

protein porin 72% 185 9.11/30938 42(13) 2,9

*287 CWC15_ASHGO Ashbya gossypii Pre mRNA splicing factor CWC15 7% 100% 5,8552/19789 2 1,6

*293 CWC15_ASHGO Ashbya gossypii Pre mRNA splicing factor CWC15 2,2% 100% 5,8552/19789 1 2,8

294 gi|630212140 Moniliophthora roreri MCA 2997 hypothetical protein Moror_11329 3% 66 7.10/100343 2(1) 2,6

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**300 gi|630184253 Moniliophthora roreri MCA 2997 macrolide-binding protein fkbp12 62% 259 5.78/11684 8(4) ∞

*304 gi|630173174 Moniliophthora roreri MCA 2997 endoribonuclease l-psp 24% 154 5.67/13702 3(2) ∞

**305 gi|630224140 Moniliophthora roreri MCA 2997 serine protease inhibitor 47% 244 4.69/14507 11(0) ∞

**308 gi|630215889 Moniliophthora roreri MCA 2997 Carbohydrate-binding module family

13 protein 15% 108 4.92/17611 2(1) ∞

**310 gi|630180759 Moniliophthora roreri MCA 2997 1 cys-peroxiredoxin 21% 285 5.9/25835 5(2) ∞

**316 gi|630206662 Moniliophthora roreri MCA 2997 peptidyl-prolyl cis-trans isomerase 18% 152 8.87/17775 2(2) ∞

**317 gi|630206662 Moniliophthora roreri MCA 2997 peptidyl-prolyl cis-trans isomerase 43% 395 8.87/17775 8(5) ∞

**319 gi|302679630 Schizophyllum commune H4-8 hypothetical protein SCHCODRAFT 18% 80 5.3/16601 2(0) ∞

**327 gi|630185037 Moniliophthora roreri MCA 2997 glutathione s-transferase 11% 155 8.63/24675 5(3) ∞

**335 gi|630185589 Moniliophthora roreri MCA 2997 glyceraldehyde-3-phosphate

dehydrogenase 20% 337 7.04/36315 19(12) ∞

**341 gi|630214988 Moniliophthora roreri MCA 2997 putative aldo-keto reductase 3% 72 6.17/36388 1(1) ∞

**347 gi|630192293 Moniliophthora roreri MCA 2997 major alcohol dehydrogenase 7% 96 5.94/38227 2(0) ∞

**356 gi|630176457 Moniliophthora roreri MCA 2997 phosphoglycerate kinase 13% 175 5.99/44869 5(0) ∞

**363 gi|630173551 Moniliophthora roreri MCA 2997 hypothetical protein Moror_17341 5% 87 5.8/57098 2(0) ∞

**366 gi|630188370 Moniliophthora roreri MCA 2997 heat shock protein hss1 4% 61 5.11/70711 2(2) ∞

**371 gi|630177147 Moniliophthora roreri MCA 2997 short-chain dehydrogenase

reductase sdr 13% 146 9.25/26012 5(2) ∞

**372 gi|630185604 Moniliophthora roreri MCA 2997 malate nad-dependent 32% 177 6.09 /34177 15(9) ∞

**388 gi|630176509 Moniliophthora roreri MCA 2997 putative tfp1p-h+-atpase v1 domain

69 kd catalytic vacuolar 2% 73 5.48/68185 1(1) ∞

**416 gi|630202893 Moniliophthora roreri MCA 2997 2-nitropropane dioxygenase 10% 140 8.78/37376 3(0) ∞

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**417 gi|32810509 Thaxterogaster porphyreus elongation factor 1-alpha 15% 101 7.85/193676 3(1) ∞

**418 gi|630204170 Moniliophthora roreri MCA 2997 elongation factor 1-alpha 17%e 156 7.04/50560 9(1) ∞

*Proteínas identificadas no banco de dados do proteinlynx;

**Proteínas que foram detectadas exclusivamente nos esporos não germinados de M. roreri;

***Identificação das respectivas proteínas hipotéticas pelo Blast2GO;

MM corresponde aos valores de massa molecular (kDa) e pI ao ponto isoelétrico;

Score corresponde ao valor da cobertura calculado pelo Mascot;

Fold corresponde a comparação do nível de acúmulo da proteína entre o 2D-PAGE de esporos não germinados e micélio. Fold >1,5;

∞ Proteínas exclusivas de esporos não germinados.

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Tabela 2. Proteínas identificadas no micélio de M. roreri

Spot Accession Specie Protein ID Sequence Coverage

Mowse Score

Theoretical pI/MM (kDa)

Number of matched peptides

Fold

24 gi|630183867 Moniliophthora roreri MCA 2997 alpha tubulin 8% 126 5.17/49814 3(0) 2,0

25 gi|630202129 Moniliophthora roreri MCA 2997 aldehyde dehydrogenase 20% 221 5.50/55280 13(9) 1,8

71 gi|630218982 Moniliophthora roreri MCA 2997 hypothetical protein Moror_16924

(***NAD-biding) 10% 278 5.87/29993 4(4) 2,0

102 gi|630174214 Moniliophthora roreri MCA 2997 proteasome subunit alpha type-3 21% 247 5.39/26985 10(7) 2,3

108 gi|215452810 Moniliophthora perniciosa FA553 hypothetical protein MPER_10839

(***20s proteasome subunit) 11% 94 6.20/23328 6(2) 1,6

109 gi|630182746 Moniliophthora roreri MCA 2997 isoflavone reductase family protein 22% 242 6.15/30601 13(8) 2,1

110 gi|630182743 Moniliophthora roreri MCA 2997 endo- -beta-xylanase precursor 11% 60 6.09/30713 2(1) 1,8

111 gi|630182746 Moniliophthora roreri MCA 2997 isoflavone reductase family protein 27% 295 6.15/30601 13(11) 1,8

116 gi|630218982 Moniliophthora roreri MCA 2997 hypothetical protein Moror_16924

(***NAD-biding) 76% 1566 5.87/29993 80(53) 2,2

*117 MYO1_ASPOR Aspergillus oryzae ATCC 42149 Myosin 1 12,6% 100% 9,7564/138275 12 2,0

122 gi|630177130 Moniliophthora roreri MCA 2997 NAD+ dependent epimerase dehydratase family protein

32% 112 6.18/33046 11(7) 3,4

123 gi|630218982 Moniliophthora roreri MCA 2997 hypothetical protein Moror_16924 18% 299 5.87/29993 5(4) 1,7

125 gi|630194852 Moniliophthora roreri MCA 2997 inorganic diphosphatase 23% 97 5.45/33270 10(5) 1,7

130 gi|630207023 Moniliophthora roreri MCA 2997 enzyme in the non-oxidative pentose phosphate pathway

17% 116 6.19/35702 8(4) 1,8

131 gi|630214988 Moniliophthora roreri MCA 2997 putative aldo-keto reductase 19% 99 6.17/36385 8(3) 1,5

134 gi|630190655 Moniliophthora roreri MCA 2997 dihydrodipicolinate synthetase 8% 102 5.29/35462 2(1) 2,2

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38

139 gi|630179008 Moniliophthora roreri MCA 2997 pyruvate dehydrogenase e1 beta

subunit 24% 171 6.13/40294 8(6) 2,1

*140 RSSA_POSPM Postia placenta ATCC 44394 40S ribosomal protein 16,6% 99,37% 5,1901/32080 5 2,1

141 gi|630179008 Moniliophthora roreri MCA 2997 pyruvate dehydrogenase e1 beta

subunit 17% 153 6.13/40294 8(7) 2,1

144 gi|630178896 Moniliophthora roreri MCA 2997 aldehyde reductase 46% 381 5.87/36197 22(13) 1,9

*146 G3P_BOLED Boletus edulis Glyceraldehyde 3 phosphate

dehydrogenase 10,3% 100% 5,6426/30875 3 2,0

147 gi|630185589 Moniliophthora roreri MCA 2997 glyceraldehyde-3-phosphate

dehydrogenase 15% 178 7.04/36315 12(7) 2,3

*148 G3P_PHARH Phaffia rhodozyma Glyceraldehyde 3 phosphate

dehydrogenase 10,6% 100% 5,7325/36060 4 2,5

171 gi|630176457 Moniliophthora roreri MCA 2997 phosphoglycerate kinase 35% 295 5.99/44869 18(11) 1,5

172 gi|630176457 Moniliophthora roreri MCA 2997 phosphoglycerate kinase 16% 98 5.99/44869 4(4) 1,6

173 gi|630199564 Moniliophthora roreri MCA 2997 cell division control protein 12

(****Septin) 13% 89 6.67/44080 5(4) 1,9

177 gi|630186999 Moniliophthora roreri MCA 2997 enolase 36% 129 5.65/47270 30(6) 1,5

190 gi|302673943 Schizophyllum commune H4-8 hypothetical protein

SCHCODRAFT_79608 (***dihydrolipoyl dehydrogenase)

8% 59 6.48/53289 3(2) 1,9

192 gi|630187192 Moniliophthora roreri MCA 2997 aldehyde dehydrogenase 23% 213 5.88/54715 14(7) 2,2

210 gi|630197980 Moniliophthora roreri MCA 2997 hypothetical protein Moror_795 28% 280 5.98/60607 12(9) 1,6

218 gi|630183141 Moniliophthora roreri MCA 2997 phosphoglucomutase 13% 99 6.06/63557 9 (4) 1,8

221 gi|630205874 Moniliophthora roreri MCA 2997 heat shock protein 60 27% 292 5.67/63484 27(16) 2,5

235 gi|630179289 Moniliophthora roreri MCA 2997 transketolase 10% 75 5.78/70160 5(3) 1,8

248 gi|630183141 Moniliophthora roreri MCA 2997 phosphoglucomutase 25% 137 6.06/63557 18(8) 1,6

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39

260 gi|630214988 Moniliophthora roreri MCA 2997 putative aldo-keto reductase 32% 158 6.17/36385 27(13) 2,7

*261 SEC18_YEAST Saccharomyces cerevisiae Vesicular fusion protein 6,5% 100% 8,0515/84003 5 1,7

269 gi|630178987 Moniliophthora roreri MCA 2997 glutamine synthetase 31% 482 6.31/39366 18(12) 2,5

**450 gi|527305106 Fomitopsis pinicola FP-58527 SS hypothetical protein

FOMPIDRAFT_1021070 (***nucleoside diphosphate kinase)

19% 63 7.90/16708 2(0) ∞

**461 gi|630218982 Moniliophthora roreri MCA 2997 hypothetical protein Moror_16924

(***NAD-binding) 13% 75 5.87/29993 4(2) ∞

**469 gi|630177733 Moniliophthora roreri MCA 2997 glycoside hydrolase family 18

protein 11% 87 4.63/34949 4(4) ∞

**523 gi|630204170 Moniliophthora roreri MCA 2997 elongation factor 1-alpha 18% 147 9.15/50560 17(9) ∞

**524 gi|50660714 Phytophthora boehmeriae translation elongation factor 1 alpha 7% 84 8.57/34044 2(0) ∞

**536 gi|630205805 Moniliophthora roreri MCA 2997 putative peptidase 3 80 5.45/48886 1(1) ∞

Proteínas identificadas no banco de dados do proteinlynx;

**Proteínas que foram detectadas exclusivamente nos esporos não germinados de M. roreri;

***Identificação das respectivas proteínas hipotéticas pelo Blast2GO;

****Identificação da proteína pelo NCBI;

MM corresponde aos valores de massa molecular (kDa) e pI ao ponto isoelétrico;

Score corresponde ao valor da cobertura calculado pelo Mascot;

Fold corresponde a comparação do nível de acúmulo da proteína entre o 2D-PAGE de esporos não germinados e micélio. Fold >1,5;

∞ Proteínas exclusivas de micélio.

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40

5.4 Classificação funcional das proteínas dos esporos não germinado e

do micélio de Moniliophthora roreri

A classificação funcional das proteínas identificadas foi categorizada de

acordo com suas funções e seu envolvimento em processos biológicos,

utilizando a análise do Gene Ontology pelo software Blast2GO. A maioria das

proteínas, detectadas como exclusivas e que apresentaram aumento no

acúmulo no 2D-PAGE de esporos não germinados, está relacionada com

processo redução/oxidação (32%), processos metabólicos (32%) e síntese e

folding proteico (18%) (Figura 10 e 12). Das 11 proteínas classificadas no

processo metabólico, seis estão associadas ao metabolismo energético, tais

como nucleosídeo difosfato quinase (spot 64), proteína ligada a carboidrato

(spot 308), fosfoglicerato quinase (spot 356), malato dependente de NAD

(spot 372), ATPase (spot 388) e gliceraldeído-3-fosfato dehidrogenase (spot

335); e uma está relacionada com inibição da atividade de peptidase, o

inibidor de serina protease (spot 305).

Figura 10: Categorização funcional de proteínas identificadas nos esporos não germinados de M. roreri.

Em micélio, grande parte das proteínas detectadas como exclusivas e

que apresentaram aumento no acúmulo, está envolvida em processo

processos metabólicos (45%), redução/oxidação (29%) e síntese proteica e

32%

32%

18%

9%

9% (A) Oxidation-reduction (11)

(B) Metabolism Process (11)

(C) Protein synthesis and folding (6)

(D) Others (3)

(E) Unknown (3)

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41

folding (13%) (Figura 11). Das 15 proteínas classificadas em processos

metabólicos, nove estão relacionadas com metabolismo energético: enzima

da via da pentose fosfato não-oxidativo (spot 130), gliceraldeído-3-fosfato

dehidrogenase (spots 146, 147 e 148), fosfoglicerato quinase (spots 171 e

172), enolase (spot 177), fosfoglucomutase (spots 218 e 248), glicosídeo

hidrolase (spot 469), nucleosídeo difosfato quinase (spot 450), transketolase

(spot 235) e proteína de fusão vesicular (spot 261); e duas estão associadas

com a patogenicidade e aquisição de nutrientes do fungo: precursor de endo-

beta-xilanase (spot 110) e peptidase (spot 536).

Figura 11: Categorização funcional de proteínas identificadas no micélio de M. roreri.

Figura 12: Distribuição das proteínas diferencialmente acumuladas de esporos não germinados de M. roreri, de acordo com as categorias funcionais das proteínas. O segmento da barra em azul corresponde às proteínas que apresentaram acúmulo aumentado e, em vermelho, às que apresentaram acúmulo diminuído.

45%

29%

13%

10%

3%

(A) Metabolism Process (14)

(B) Oxidation-reduction (9)

(C) Protein synthesis and folding (4)

(D) Others (2)

(E) Unknown (1)

11

11

6

3

3

7

13

5

2

1

0% 20% 40% 60% 80% 100%

(A) Oxidation-reduction

(B) Metabolism Process

(C) Protein synthesis and folding

(D) Others

(E) Unknown

CLA

SSES

FU

NC

ION

AIS

Up Down

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42

Neste trabalho, oito proteínas foram detectadas em mais de um spot,

como por exemplo fator de splicing (spots 3, 287 e 293), fosfoglucomutase

(spots 218 e 248), isoflavona redutase (spots 109 e 111), piruvato

dehidrogenase (spots 139 e 141), fator de elongação 1-alpha (spots 43, 417,

418 e 523), aldo-keto redutase (spots 131, 260, 341), gliceraldeído-3-fosfato

dehidrogenase (spots 146, 147, 148 e 335) e fosfoglicerato quinase (spots

171 e 356). Dentre estas, as cinco últimas tiveram acúmulo aumentado

constitutivamente, independente do estágio de desenvolvimento. A presença

destes spots múltiplos pode estar relacionado a modificações pós-

traducionais ou mesmo à hidrólise proteica durante o processamento das

amostras e extração de proteínas.

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43

6 DISCUSSÃO

6.1 Perfil proteico dos esporos não germinados e do micélio de M. roreri

A utilização da técnica de SDS-PAGE para separação de proteína é

relevante para fornecer informações preliminares ao procedimento do gel 2-

DE (GONZÁLEZ-FERNÁNDEZ et al., 2010). Neste trabalho, foi feito o

primeiro perfil proteico em SDS-PAGE de esporo e micélio de Moniliophthora

roreri (Figura 2), o qual revelou uma grande variedade de proteínas. Além

disso, o resultado mostrou eficiência no método de extração de proteína, o

que resultou em massa proteica suficiente para fazer triplicatas de gel 2-DE.

A ferramenta 2D-PAGE permite a separação utilizando duas dimensões,

o ponto isoelétrico e a massa molecular, o que contribui para a construção de

um perfil proteico em grande escala (GONZÁLEZ-FERNÁNDEZ et al., 2010).

A técnica de separação proteica por eletroforese bidimensional foi utilizada

para construção de mapa proteômico de esporo não germinativo de Blumeria

graminis e M. perniciosa (NOIR et al., 2009; MARES, 2012) e para fazer

análise proteômica comparativa entre diferentes estágios de germinação de

Aspergillus nidulans, Moniliophthora perniciosa, Botrytis cinerea (OH et al.,

2010; MARES, 2012; EL-AKHAL et al., 2013; GONZÁLEZ-RODRIGUEZ et

al., 2015), entre conídios e micélio de Metarhizium acridum e Aschersonia

placenta (BARROS et al., 2010; QIU et al., 2012) e entre diferentes estágio

de maturação de esclerócios de Rhizoctonia solani (KWON et al., 2014).

Estes estudos têm fornecido grande quantidade de proteínas que auxilia na

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44

compreensão do metabolismo do fungo durante o processo de germinação,

de desenvolvimento e de patogenicidade.

O presente trabalho foi o primeiro estudo proteômico realizado em M.

roreri, o qual foi feito uma comparação do perfil proteico de dois diferentes

estágios de desenvolvimento do fungo. Foi observado que o perfil proteico

dos esporos não germinados (446 spots) de M. roreri apresentou maior

quantidade de spots em relação ao perfil do micélio (402 spots). Este

resultado pode estar relacionado com presença de grande quantidade de

proteínas envolvidas na quebra de dormência e no metabolismo energético

(OH et al., 2010; EL-AKHAL et al., 2013; GONZÁLEZ-RODRIGUEZ et al.,

2015), as quais são necessárias para desencadear as vias de sinalização

envolvidas no processo regulatório da germinação (D’ENFERT, 1997;

OSHEROV & MAY, 2000; TAKANO et al., 2000).

A distribuição dos spots quanto ao ponto isoelétrico e a massa

molecular apresentou o mesmo padrão para os dois estágios de

desenvolvimento de M. roreri. Em 2012, Mares construiu um mapa proteico

dos esporos não germinados de M. perniciosa, no qual a maioria dos spots

detectados está disposto na faixa de 30 a 60 kDa, assim como foi observado

no gel dos esporos não germinados de M. roreri.

6.2 Identificação e classificação funcional das proteínas dos esporos

não germinados e do micélio de M. roreri

A maioria das proteínas identificadas no banco de dados do NCBI, de

ambos os estágios de desenvolvimento do fungo, apresentou homologia com

as proteínas de Moniliophthora roreri. Este resultado está relacionado ao

sequenciamento do genoma de M. roreri, o qual rendeu alta cobertura de

sequências deste fungo (MEINHARTD et al., 2014).

As proteínas identificadas nos dois estágios de desenvolvimento do

fungo foram categorizadas de acordo com os processos biológicos. Os

resultados obtidos, a partir desta classificação, serão discutidos nos tópicos

abaixo.

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45

6.2.1 Proteínas envolvidas no processo metabólico

A maioria das proteínas metabólicas identificadas em ambos estágios

desenvolvimento está relacionada com a produção de energia. Isso foi

observado em esporos não germinados (MARES, 2012) e micélio de M.

perniciosa em reposta ao fluido apoplástico de duas variedades contrastantes

de cacau (CAMILLO, 2013).

O micélio apresentou maior quantidade de proteínas metabólicas (45%)

do que os esporos não germinados (32%). Isto pode estar relacionado à

baixa atividade metabólica durante o estágio de dormência.

As proteínas de metabolismo energético, detectadas nos esporos não

germinados de M. roreri, estão envolvidas na via glicolítica e no metabolismo

de carboidrato. Isso pode estar relacionado com a degradação das reservas

energéticas durante a quebra de dormência em esporos, o que sugere que a

maquinaria molecular necessária para disparar a germinação está pré-

formada no interior dos esporos dormentes (COOPER et al., 2007; NOIR et

al., 2009; EL-AKHAL et al., 2013; GONZÁLEZ-RODRIGUEZ et al., 2015).

Além disso, as proteínas do metabolismo energético detectadas no micélio de

M. roreri, como por exemplo difosfatase inorgânico (spot 125), enolase (spot

177), transketolase (spot 235) e gliceraldeído-3-fosfato dehidrogenase (spot

146, 147 e 148), também foram encontradas em micélio de Botrytis cinerea

(GONZÁLEZ-FERNÁNDEZ et al., 2014) e de Metarhizium acridum (BARROS

et al., 2010), o que evidencia a necessidade metabólica para o

desenvolvimento vegetativo do fungo.

Em esporos não germinados, uma proteína envolvida na síntese da

parede celular do fungo, a 1-6 β glucano sintase (spot 49) apresentou

acúmulo aumentado. Esta proteína foi encontrada em esporos dormentes de

Trichophyton rubrum (LENG et al., 2008) e Aspergillus niger (VAN LEEWEN

et al., 2013). Inibidores desta enzima são estudados como potenciais

fungicidas, já que desempenham uma atividade inibitória contra os patógenos

Candida albicans e A. fumigatus (LI et al., 2015).

Em micélio, foram detectadas duas proteínas envolvidas na aquisição

de nutrientes e patogenicidade: precursor da endo-beta-xilanase (spot 110) e

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46

peptidase (spot 536), sendo esta última exclusiva deste estágio de

desenvolvimento. Em um estudo do secretoma de M. roreri a partir de

predição dos dados de RNA-seq, foi observado a presença destas proteínas

na fase necrotrófica do fungo durante a interação com Theobroma cacao. Na

fase biotrófica, foi encontrada a xylanase A desempenhando o papel de

modificação da parede celular da planta (MEINHARDT et al., 2014). Em

micélios de fungos patogênicos de artrópodes, as peptidases podem estar

envolvidas na degradação da cutícula destes invertebrados durante a

penetração (PERSSON et al., 1984).

Um inibidor de serina protease (spot 305) foi detectado exclusivamente

nos esporos não germinados. A inibição da atividade proteolítica em fungo

pode estar envolvida no mecanismo de disparo da germinação, já que o

estado de dormência dos esporos de Plasmodiophora brassicae são

estimulados pela ação da serina protease Pro1 (FENG et al., 2010). Além

disso, Tian e colaboradores (2004) realizaram um estudo funcional de um

inibidor de protease extracelular do fitopatógeno Phytophthora infestans e

observou que este inibidor bloqueou a ação da protease em tomate durante a

infecção pelo patógeno, o que causou uma diminuição da resposta de defesa

desta planta. Em função disso, sugerimos que a proteína encontrada pode

estar relacionada com fator de virulência do fungo.

Além disso, em micélio, foi detectada a dihidrodipicolinate sintase (spot

134). Esta enzima catalisa uma via importante na biossíntese de lisina e

peptidoglicano, os quais são essenciais para síntese proteica e da parede

celular de bactérias, respectivamente (DOGOVSKI et al., 2013; NAQVI et al.,

2016). Em Streptococcus pneumoniae, dihidrodipicolinate sintase é

fundamental para o seu crescimento em meio sem lisina (DOGOVSKI et al.,

2013) e, por isso, pode ser um potencial alvo de antibiótico (NAQVI et al.,

2016).

6.2.2. Proteínas envolvidas no processo de redução/oxidação

As proteínas envolvidas no processo de redução e oxidação foram

representativas em ambos estágios de desenvolvimento. Isso foi observado

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47

em Aschersonia placenta e pode estar relacionado à detoxificação oxidativa

no interior da célula, o que contribui para maior sobrevivência do fungo (QIU

et al., 2012).

No entanto, em esporos não germinados a quantidade de proteínas de

oxirredução que apresentou acúmulo aumentado (32%) foi maior do que em

micélio (29%). Isto pode estar associado com à resistência do esporo

dormente ao estresse oxidativo causado pela condição ambiental (LENG et

al., 2008).

Em esporos não germinados de Blumeria graminis f. sp. hordi,

Moniliophtora perniciosa, Colletotrichum acutatum, Aspergillus niger e Botrytis

cinerea foi observado uma grande quantidade de proteínas com atividade de

oxirredução: catalase e peroxidase (NOIR et al., 2009; MARES, 2012; EL-

AKHAL et al., 2013; VAN LEEWEN et al., 2013; GONZÁLEZ-RODRIGUES et

al., 2015). Estas proteínas protegem os esporos contra estresse oxidativo

causado pela hidratação dos esporos secos, durante o estágio inicial da

germinação (VAN LEEWEN et al., 2013). Além de reduzir a quantidade de

espécies reativas de oxigênio (ROS) (EL-AKHAL et al., 2013).

A presença de proteínas de oxirredução no micélio pode auxiliar no

processo de invasão do patógeno na planta hospedeira durante a fase

necrotrófica da doença. Isso pode ocorrer porque durante a interação M.

perniciosa-Theobroma cacao e M. roreri-T. cacao, há uma explosão oxidativa,

em função do aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (ROS),

como mecanismo de defesa da planta (DIAS et al., 2011; BAILEY et al.,

2013). Este aumento de ROS, caracterizado principalmente pelos altos

índices de peróxido de hidrogênio detectados diferencialmente em genótipos

de cacau resistente à vassoura, nas primeiras horas após a inoculação das

plantas, não chega a caracterizar uma resposta de hipersensibilidade (DIAS

et al., 2011). O fungo M. perniciosa, in vitro, tolera o peróxido de hidrogênio

em concentrações superiores a 4 mM (PUNGARTNIK et al., 2009) e isto está

relacionado à elevada atividade de catalases e peroxidases. Assim, a

detecção de catalase em esporo de M. roreri sugere que este patógeno

também possui mecanismo para tolerar uma eventual produção de ROS pela

planta hospedeira no início da infecção.

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48

Em esporos não germinados foi detectado a enzima 2-nitropopano

dioxigenase (spot 416). Em Neurospora crassa (FRANCIS & GADDA, 2008) e

Hansenula mrakii (MIJATOVIC & GADDA, 2008), ela catalisa a reação de

denitrificação oxidativa de substratos a base de nitrato, nitroalcanos e nitrato

de alquilo. Estes nitrocompostos podem causar danos ao DNA, fornecendo

um efeito cancerígeno em ratos (SAKANO et al., 2001). Com isso, sugerimos

que 2-nitropopano dioxigenase pode ser um potencial alvo de drogas.

6.2.3 Proteínas envolvidas na síntese proteica e folding

Os eventos iniciais da germinação de esporo requerem mecanismos

bioquímicos, envolvendo síntese proteica e dobramento. Isso foi observado

em esporos de Aspergillus nidulans (OSHEROV & MAY, 2000; OH et al.,

2010), Trichophyton rubrum (LENG et al., 2008), Saccharomyces cerevisiae

(HERMAN & RINE, 1997) e Moniliophthora perniciosa (MARES, 2012).

Em estudos moleculares, esporos dormentes de A. niger (VAN

LEEUWEN et al., 2013) e micélio de Aschersonia placenta (QIU et al., 2012)

apresentaram transcritos e proteínas, respectivamente, associados com a

síntese de proteína e folding.

No presente trabalho as proteínas envolvidas no processo de

transcrição/tradução e biossíntese de proteínas foram fator de splicing (spots

3, 287 e 293), fator de elongação de transcrição (spot 574), fator de

elongação 1-alpha (spots 43, 417, 418 e 523) e um constituinte estrutural de

ribossomos, a proteína ribossomal 40S (spot 140). O fator de elongação 1-

alpha apresentou acúmulo elevado nos dois estágios de desenvolvimento,

isso pode estar relacionado com a contínua síntese proteica desde o estágio

de dormência ao crescimento vegetativo (SCHMIT & BRODY, 1976).

As proteínas “heat shock” (HSP) (spots 221, 265 e 366) foram

observadas em ambos estágio de desenvolvimento. Estas proteínas foram

detectadas em conídios de Blumeria graminis f.sp. hordi (NOIR et al., 2009),

uredosporos de Uromyces appendiculatus (COOPER et al., 2006) e em

micélio de M. perniciosa em reposta ao fluido apoplástico de duas variedades

contrastantes de cacau (CAMILLO, 2013), onde elas desempenharam a

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função de dobramento proteico e de manutenção da integridade

conformacional de proteínas (WANG et al., 2004). Em A. nidulans, as HSP

estão relacionadas com quebra de dormência de conídios (OH et al., 2010).

Proteínas relacionadas com o catabolismo de proteínas dependente de

ubiquitina, as subunidades de proteassoma (spot 102 e 108), tiveram

acúmulo aumentado no 2D-PAGE de micélio de M. roreri. Estas proteínas

participam da degradação de proteínas danificadas (COUX et al., 1996).

Em esporos não germinados de M. roreri foi detectado exclusivamente

uma chaperona molecular que catalisa a isomerização cis-trans de ligações

peptídicas dos resíduos de prolina (BIERER et al., 1990; CHAMBRAUD et al.,

1996; WANG et al., 2004, 2005), a peptidil-prolil cis-trans isomerase (spots

316 e 317). A presença desta proteína também foi observada em esporos

dormentes de M. perniciosa (MARES, 2012).

Dentro deste grupo de chaperonas, foi detectado uma proteína de

ligação, proteína fkbp12 de ligação à macrolide (spot 300). Esta proteína

(FKBP) é uma imunofilina que pode se ligar a uma droga imunossupressora,

formando um complexo droga-imunofilina. Em 1990, Bierer e colaboradores

observaram que a rapamicina (macrolide) apresentou um potencial inibitório

da atividade de rotação da FKBP e, consequentemente o bloqueio de

ativação das células de defesa (BREUDER, T. et al., 1994; CHAMBRAUD et

al., 1996; FOX & HEITMAN, 2002). Além disso, este complexo droga-

imunofilina inibe a ação da calcineurina fosfatase no fungo Candida albicans

(CRUZ et al., 2002; SANGLARD et al., 2003). Esta proteína desempenha

uma função importante na regulação da morfogênese e da virulência dos

patógenos C. albicans e Cryptococcus neoformans (FOX & HEITMAN, 2002;

SANGLARD et al., 2003). Além disso, a inibição da calcineurina impede a

formação da estrutura de infecção em B. cinerea (VIAUD et al., 2003). Diante

destas informações, sugerimos que a proteína detectada (proteína fkbp12 de

ligação à macrolide), quando ligada a uma droga imunossupressora, pode

apresentar uma potencial ação anti-fúngica.

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7 CONCLUSÃO

O presente trabalho realizou a primeira análise proteômica do patógeno

Moniliophthora roreri, apresentando o perfil proteico dos esporos não

germinados e do micélio em 1D SDS-PAGE e em 2D SDS-PAGE. A partir

deste estudo, foi mostrado que os dois estágios de desenvolvimento

apresentam proteínas envolvidas no metabolismo, no estresse oxidativo e na

biossíntese de proteína e folding. Os resultados revelaram que estes

processos são necessários para o disparo da germinação, bem como para o

crescimento vegetativo do fungo.

Além disso, foi mostrado que o fungo apresenta proteínas com possível

função de patogenicidade: precursor endo-beta xilanase (spot 110) e

peptidase (spot 536), um possível fator de virulência: inibidor serina protease

(spot 305) e potenciais alvos de drogas: proteína fkbp12 de ligação à

macrolide (spot 300), 2-nitropopano dioxigenase (spot 416) e

dihidrodipicolinato sintase (spot 134). Estas descobertas são relevantes para

estudos futuros, envolvendo potenciais alvos de fungicidas, bem como

estratégias de controle da doença monilíase, durante o estágio inicial da

infecção.

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51

8 REFERÊNCIAS

ALI, S.S. et al. Successful pod infections by Moniliophthora roreri result in differential Theobroma cacao gene expression depending on the clone’s level of tolerance. Molecular Plant Pathology, v 15 (7): 647-761. 2014.

AIME, M.C.; PHILLIPS-MORA, W. The causal agents of witches’ broom and frosty pod rot of cacao (chocolate, Theobroma cacao) form a new lineage of Marasmiaceae. Mycologia, v. 97: 1012-1022. 2005.

ÁLVAREZ, J.C. et al. Estado de la moniliasis del cacao causada por Moniliophthora roreri en Colombia. Biology stage of Moniliophthora roreri in Colombia. Acta Agronómica, v. 63 (4): 388-399. 2014.

BAILEY, B.A. et al. Dynamic changes in pod and fungal physiology associated with the shift from biotrophy to necrotrophy during the infection of Theobroma cacao by Moniliophthora roreri. Physiological and Molecular Plant Pathology, v. 81: 84-96. 2013.

BAILEY, B.A. et al. Differential gene expression by Moniliophthora roreri while overcoming cacao tolerance in the field. Molecular Plant Pathology, v. 15

(7): 711-729. 2014.

BARROS, B.H.R., et al. A proteomic approach to identifying proteins differentially expressed in conidia and mycelium of the entomopathogenic fungus Metarhizium acridum. Fungal Biology, v. 114(7): 572-579. 2010.

BHADAURIA, L. et al. Fungal Transcriptomics. Microbiological Research, v. 162 (4): 285-298. 2007.

BIERER, B. et al. Two distinct signal transmission pathways in T lymphocytes are inhibited by complexes formed between an immunophilin and either

Page 61: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PROGRAMA DE …nbcgib.uesc.br/genetica/admin/images/files/maria_zugaib.pdf3.1 Moniliophthora roreri: histórico, classificação taxonômica, distribuição

52

FK506 or rapamycin. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 87: 9231-9235. 1990.

BONNEN, A.; BRAMBL, R. Germination Physiology of Neurospora crassa Conidia. Experimental Mycology, v. 7: 197-207. 1983.

BREUDER, T. et al. Calcineurin is essential in cyclosporin A- and FK506-sensitive yeast strains. Proceedings of the National Academy of Sciences,

v. 91: 5372-5376. 1994.

CAMILLO, L.R. Análise do perfil proteômico de Moniliophthora perniciosa em resposta ao fluido apoplástico de cacau e caracterização de uma ascorbato peroxidase de Theobroma cacao. Tese (Doutorado em

Genética e Biologia Molecular), Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilhéus, 2013.

CHAMBRAUD, B. et al. FAP48, a New Protein That Forms Specific Complexes with Both Immunophilins FKBP59 and FKBP12. The Journal of Biological Chemistry, v. 271 (51): 32923-32929.1996.

COOPER, B. et al. Shotgun identification of proteins from uredospores of the bean rust Uromyces appendiculatus. Proteomics, v. 6 (8):.2477-2484. 2006.

COOPER, B. et al. Protein Accumulation in the Germinating Uromyces appendiculatus Uredospore. Molecular Plant-Microbe Interactions, v. 20 (7): 857-866. 2007.

COUX, O. et al. Structure and functions of the 20S and 26S proteasomes. Annual Review of Biochemistry, v. 65: 801-847. 1996.

CRUZ, M.C. et al. Calcineurin is essential for survival during membrane stress in Candida albicans. The EMBO Journal, v. 21: 546-559. 2002.

D’ENFERT, C. Fungal spore germination: insights from the molecular genetics of Aspergillus nidulans and Neurospora crassa. Fungal Genetics Biology, v.

21: 163-172. 1997.

DIAS, C.V. et al. Hydrogen peroxide formation in cacao tissues infected by the hemibiotrophic fungus Moniliophthora perniciosa. Plant Physiology and Biochemistry: PPB / Société française de physiologie végétale, v. 49 (8):

917-22.2011.

DOGOVSKI, C. et al. From knock-out phenotype to three-dimensional structure of a promising antibiotic target from Streptococcus pneumonia. Plos One, v. 8 (12). 2013.

Page 62: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PROGRAMA DE …nbcgib.uesc.br/genetica/admin/images/files/maria_zugaib.pdf3.1 Moniliophthora roreri: histórico, classificação taxonômica, distribuição

53

EL-AKHAL, M.R. et al. Proteomic analysis of conidia germination in Colletotrichum acutatum. Archives Microbiology, v. 195: 227-246. 2013.

EVANS, H.C. Pod rot of cacao caused by Moniliophthora (Monilia) roreri. Phytopathological Papers, v. 24: 1-44. 1981b.

EVANS, H.C. Invasive neotropical pathogens of tree crops. Pg. 83-112. In: WATLING, R. et al. (eds). Tropical Mycology. Vol. 2. Micromycetes. CABI

Publishing, Wallingford, UK. 2002.

EVANS, H.C. Cacao diseases – The trilogy revisited. Phytopathology, UK, v.

97: 1640-1643. 2007.

EVANS, H.C. et al. On the taxonomy of Monilia, an important pathogen of Theobroma cacao in South America. Canadian Journal of Botany, v 56: 2528-2532. 1978.

EVANS, H.C. et al. Cocoa in Peru. Cocoa. Growers’ Bull, v. 51: 7-22. 1998.

EVANS, H.C. et al. What’s in a name: Crinipellis, the final resting place for the frosty pod rot pathogen of cocoa? Mycologist, v. 16: 148-152. 2002.

EVANS, H.C. et al. Phylogeny of the frosty pod rot pathogen of cocoa. Plant Pathology, v. 52: 476-485. 2003.

FENG, J. et al. Molecular characterization of a serine protease Pro1 from Plasmodiophora brassicae that stimulates resting spore germination. Molecular Plant Pathology, v. 11(4): 503-512. 2010.

FILLINGER, S. et al. cAMP and ras signalling independently control spore germination in the filamentous fungus Aspergillus nidulans. Molecular Microbiology, v. 44: 1001-1016. 2002.

FOX, D.; HEITMAN, J. Good fungi gone bad: the corruption of calcineurin. BioEssays, v.24: 894-903. 2002.

FRANCIS, K.; GADDA, G. The Nonoxidative Conversion of Nitroethane to Ethylnitronate in Neurospora crassa 2-Nitropropane Dioxygenase Is Catalyzed by Histidine 196. Biochemistry, v. 47: 9136-9144. 2008.

FULTON, R.H. The cacao disease trilogy: Black pod, monilia pod rot and witches’ broom. Plant Disease, v. 73: 601-603. 1989.

GONZALEZ-FERNANDEZ, R. et al. Proteomics of plant pathogenic fungi. Journal Biomedicine Biotechnology, v. 2010: 1-36. 2010.

Page 63: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PROGRAMA DE …nbcgib.uesc.br/genetica/admin/images/files/maria_zugaib.pdf3.1 Moniliophthora roreri: histórico, classificação taxonômica, distribuição

54

GONZALEZ-FERNANDEZ, R.; JORRIN-NOVO, J.V. Contribution of proteomics to the study of plant pathogenic fungi. Journal Proteome Research, v. 11: 3-16. 2012.

GONZALEZ-FERNANDEZ, R. et al. Proteomic analysis of mycelium and secretome of different Botrytis cinerea wild-type strains. Journal proteomics, v. 97: 195-221. 2014.

GONZÁLEZ-RODRÍGUEZ, V.E. at el. Proteomic profiling of Botrytis cinerea conidial germination. Archives Microbiology, v. 197:117-133. 2015.

GRIFFITH, W.G. et al. Witches’ brooms and frosty pods: two major pathogens of cacao. New Zealand Journal of Botany, v. 41: 423-435. 2003.

HERMAN, P.K.; RINE, J. Yeast spore germination: a requirement for Ras protein activity during re-entry into the cell cycle. EMBO Journal, v.16 (20):

6171-6181, 1997.

HIDALGO, E. et al. A field investigation into delivery systems for agents to control Moniliophthora roreri. European Journal of Plant Pathology, v.109: 953-961. 2003.

KWON, Y.S. et al. Proteomic analysis of Rhizoctonia solani AG-1 sclerotia maturation. Fungal Biology, v. 118: 433-443. 2014.

KIM. Y.; KOLATTUKUD, P.E. Induction of Ca21-Calmodulin Signaling by Hard-Surface Contact Primes Colletotrichum gloeosporioides Conidia To Germinate and Form Appressoria. Journal of Bacterology, v. 180 (19): 5144-5150. 1998.

JUDD, W.S. et al. Sistemática vegetal: um enfoque filognético. Tradução André Olmos Simões et al. 3. ed. Artmed: Porto Alegre, 2009. p. 632.

LAFON, A. et al. The heterotrimeric G-proteinGanB (alpha)-SfaD(beta)-GpgA(gamma) is a carbon source sensor involved in early cAMP-dependent germination in Aspergillus nidulans. Genetics, v.171: 71-80. 2005.

LAFON, A., et al. G-protein and cAMP mediated signaling in aspergilli: a genomic perspective. Fungal Genetics Biology, v. 43: 490-502. 2006.

LENG, W. et al. Proteomic profile of dormant Trichophyton Rubrum conidia. BMC Genomics, v. 9: 303. 2008.

LI, Y. et al. Genetic Manipulation of the Pneumocandin Biosynthetic Pathway for Generation of Analogues and Evaluation of Their Antifungal Activity. ACS Chemical Biology, v. 10: 1702-1710. 2015.

Page 64: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PROGRAMA DE …nbcgib.uesc.br/genetica/admin/images/files/maria_zugaib.pdf3.1 Moniliophthora roreri: histórico, classificação taxonômica, distribuição

55

MARES, J.H. Análise proteômica de basidiósporos do fungo Moniliophthora perniciosa durante a germinação. Dissertação (Mestrado

em Biologia e Biotecnologia de Microrganismo), Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilhéus, 2012.

MEHTA, A. et al. Plant–pathogen interactions: what is proteomics telling us? FEBS Journal, v. 275: 3731-3746, 2008.

MEINHARDT, L.W. et al. Genome and secretome analysis of the hemibiotrophic fungal pathogen, Moniliophthora roreri, which causes frosty pod rot disease of cacao: mechanisms of the biotrophic and necrotrophic phases. BMC Genomics, v. 15:164. 2014.

MIJATOVIC, S.; GADDA, G. Oxidation of alkyl nitronates catalyzed by 2-nitropropane dioxygenase from Hansenula mrakii. Archives of Biochemistry and Biophysics, v. 473: 61-68. 2008.

MORA, F.D.S.; FIALLO, F. F. G. Moniliophthora roreri (Cif y Par) Evans et al. en el cultivo de cacao. Scientia Agropecuaria, v. 3: 249-258. 2012.

NAQVI, K.F et al. Cloning, expression, purification, crystallization and X-ray diffraction analysis of dihydrodipicolinate synthase from the human pathogenic bacterium Bartonella henselae strain Houston-1 at 2.1A° resolution. Acta Crystallographica, v. 72: 2-9. 2016.

NEUHOFF, V. et al. Improved staining of proteins in polyacrylamide gels including isoelectric focusing gels with clear background at nanogram sensitivity using Coomassie Brilliant Blue G-250 and R-250. Electrophoresis,

v. 9: 255-262. 1988.

NIELSEN, K. et al. First touch: An immediate response to surface recognition in conidia of Blumeria graminis. Physiological and Molecular Plant Pathology, v. 56: 63-70. 2000.

NOIR, S. et al. A proteomic analysis of powdery mildew (Blumeria graminisf.sp.hordei) conidiospores. Molecular Plant Pathology, v 10 (2): 23-

236. 2009.

OH, T.Y.. et al. Proteomic analysis of early phase of conidia germination in Aspergillus nidulans. Fungal Genetics and Biology, v. 47: 246–253. 2010.

OLIVEIRA, M. L.; LUZ, E.D.M.N. Principais doenças do cacaueiro e seu manejo. Pg247-252. In: VALLE, R. R. (EDS). Ciência, Tecnologia e Manejo do Cacaueiro. CEPLAC/CEPEC/SEFIS. Brasília, DF. 2012.

OSHEROV, N.; MAY, G. Conidial germination in Aspergillus nidulans requires RAS signaling and protein synthesis. Genetics, v.155: 647-656. 2000.

Page 65: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PROGRAMA DE …nbcgib.uesc.br/genetica/admin/images/files/maria_zugaib.pdf3.1 Moniliophthora roreri: histórico, classificação taxonômica, distribuição

56

OSHEROV, N.; MAY, G. The molecular mechanisms of conidial germination. FEMS Microbiology Letters, v. 199 :153-160. 2001.

PERSSON, M. et al. Comparison of Peptidase Activities in Some Fungi Pathogenic to Arthropods. Journal of Invertebrate Pathology, v. 44: 342-

348. 1984.

PHILLIPS-MORA, W.; WILKINSON, M.J. Frosty Pod of Cacao: A Disease with a Limited Geographic Range but Unlimited Potential for Damage. Phytopathology, v. 97: 1644-1647. 2007.

PHILLIPS-MORA, W. et al. Biodiversity and biogeography of the cacao (Theobroma cacao) pathogen Moniliophthora roreri in tropical America. Plant Pathology, v. 56: 911-922. 2007.

PUNGARTNIK, C. et al. Reactive oxygen species and autophagy play a role in survival and differentiation of the phytopathogen Moniliophthora perniciosa. Fungal Genetics and Biology, v 46 (6-7): 461-472. 2009.

QIU, J. et al. Proteomic analysis of proteins differentially expressed in conidia and mycelium of the entomopathogenic fungus Aschersonia placenta. Canadian Journal Microbiology, v. 58: 1327-1334. 2012.

RIOS-RUIZ, R.A. Epidemiologia e manejo da monilíase do cacaueiro o Peru. Tese (Doutorado em Fitopatologia), Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2004.

RUAN, Y. et al. Flavonoids stimulate germination in Fusarium solani pathogenic on legumes in a manner sensitive to inhibitors of cAMP-dependent protein kinase. Molecular Plant-Microbe Interactions, v. 8 (6): 929-938. 1995.

SAKANO, K. et al. Mechanism of metal-mediated DNA damage induced by metabolites of carcinogenic 2-nitropropane. Mutation Research, v. 479: 101-

111. 2001.

SANGLARD, D. et al. Calcineurin A of Candida albicans: involvement in antifungal tolerance, cell morphogenesis and virulence. Molecular Microbiology, v. 48(4): 959-976. 2003

SCHMIT, J.C.; BRODY, S. Biochemical Genetics of Neurospora crassa Conidial Germination. Bacteriological Reviews, v. 40 (1): 1-41. 1976.

SOM, T.; KOLAPARTHI, V.S.R. Developmental Decisions in Aspergillus nidulans Are Modulated by Ras Activity. Molecular and Cellular Biology, v.

14 (8): 5333-5348. 1994.

Page 66: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PROGRAMA DE …nbcgib.uesc.br/genetica/admin/images/files/maria_zugaib.pdf3.1 Moniliophthora roreri: histórico, classificação taxonômica, distribuição

57

TAKANO, Y. et al. The Colletotrichum lagenarium MAP Kinase Gene CMK1 Regulates Diverse Aspects of Fungal Pathogenesis. Molecular Plant-Microbe Interactions, v. 13 (4): 374-383. 2000.

TAN, K.C. et al. Assessing the impact of transcriptomics, proteomics and metabolomics on fungal phytopathology. Molecular Plant Pathology, v. 10 (5): 703-715. 2009.

TIAN, M. et al. A Kazal-like Extracellular Serine Protease Inhibitor from Phytophthora infestans Targets the Tomato Pathogenesis-related Protease P69B. The Journal of Biological Chemistry, v. 279 (25): 26370-26377. 2004.

TORRES DE LA CRUZ, M. et al. Temporal Progress and Integrated Management of Frosty Pod Rot (Moniliophthora roreri) of Cocoain Tabasco, México. Journal of Plant Pathology, v. 93(1): 31-36. 2011.

VAN DE WOUW, A.P.; HOWLETT, B.J. Fungal pathogenicity genes in the age of ‘omics’. Molecular Plant Pathology, v. 12(5): 507-514. 2011.

VAN LEEUWEN, M.R. et al. Germination of conidia of Aspergillus niger is accompanied by major changes in RNA profiles. Studies in Mycology, v. 74: 59-70. 2013.

VIAUD. M. et al. Cyclophilin A and calcineurin functions investigated by gene inactivation, cyclosporin A inhibition and cDNA arrays approaches in the phytopathogenic fungus Botrytis cinerea. Molecular Microbiology, v. 50(5): 1451-1465. 2003.

WALTER, S. et al. Action and reaction of host and pathogen during Fusarium head blight disease. New Phytologist, v. 185: 54-66. 2010.

WANG, W. et al. Role of plant heat-shock proteins and molecular chaperones in the abiotic stress response. Trends in Plant Science, v. 9 (5): 244-52.

2004.

WANG, P.; HEITMAN, J. The cyclophilins. Genome Biology, v. 6: 226. 2005.