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Estudo dos genes de virulência e avirulência envolvidos na interação tospovírus/planta hospedeiraHallwass, Mariana January 2011 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2011. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2013-04-24T13:15:00Z
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2011_MarianaHallwass_Parcial.pdf: 1786257 bytes, checksum: 77d79c88b2c676722e4667d89e92ac9d (MD5) / Espécies do gênero Tospovirus têm sido relatadas como agentes causais de doenças em diferentes culturas, no mundo, sendo transmitidos por diferentes espécies de tripes. O Tomato spotted wilt virus (TSWV) é a espécie-tipo do gênero Tospovirus e possui uma ampla gama de hospedeiros quando comparado com outros vírus do gênero. A partícula viral é envelopada e contém três segmentos de RNA designados S, M e L, que codificam duas proteínas não-estruturais (NSM e NSS) e três proteínas estruturais (L, N e o precursor das glicoproteínas GN e GC). A proteína NSM está envolvida no movimento do vírus célula-a-célula, enquanto que a NSS está envolvida na supressão de silenciamento gênico em plantas, demonstrado para o TSWV e para outro tospovírus, o Groundnut bud necrosis virus (GBNV) e também está relacionada com a expressão de sintomas nos tecidos foliares. Visando minimizar os danos causados por tospovírus, principalmente em cultivos de olerícolas, genes de resistência têm sido incorporados em variedades comerciais como o Tsw em pimentão e o Sw-5 em tomate. O entendimento dos processos de interação desses genes de resistência com genes virais constitui estratégia importante na durabilidade e estabilidade da resistência a esses patógenos. Este trabalho teve como objetivo geral estudar a interação entre tospovírus e plantas e foi dividido em três capítulos, sendo que no primeiro capítulo, foram determinadas as sequências completas de nucleotídeos do gene NSS de dois tospovírus relatados no Brasil, Groundnut ring spot virus (GRSV) e do Zucchini lethal chlorosis virus (ZLCV). As sequências foram comparadas com outras sequências NSS de tospovírus, disponíveis no banco de dados, permitindo a construção de árvores filogenéticas. Verificou-se que a NSs do GRSV e do ZLCV apresentou o mesmo tamanho, 1.404 nucleotídeos. A comparação das sequências de aminoácidos de GRSV com ZLCV mostrou uma identidade de 69,6%. Análises filogenéticas foram realizadas com base nas sequências NSS, depositadas no banco de dados, confirmando que as espécies estudadas pertencem ao grupo americano. O segundo capítulo foi dedicado ao estudo da interação entre TSWV e uma cultivar de pimenta resistente à infecção. No Brasil e no mundo, o estudo e o entendimento da morte celular programada (PCD) em células vegetais, induzida por infecções causada por fitopatógenos, ainda é incipiente. Resultados preliminares de ocorrência de PCD foram obtidos, utilizando o patossistema TSWV em Capsicum chinense PI 159236. Com o objetivo de estudar os domínios da proteína do nucleocapsídeo (N) de TSWV, responsável pela indução de reação de hipersensibilidade (RH) em genótipos de pimenta, foram construídas quimeras com troca de fragmentos genômicos do gene N de TSWV e Tomato chlorotic spot virus (TCSV) (responsável por causar infecção sistêmica em alguns genótipos de pimenta), usando como ferramenta o vetor de expressão transiente pGreenII 62-K. Agroinfiltrações com as construções e um controle negativo, que consistiu da bactéria mais o meio de indução, foram realizadas em plantas de C. chinense. Sintomas de necrose foram observados nas folhas com 10 a 12 dias após a infiltração. O sintoma de necrose ocorreu devido à incompatibilidade da interação agrobactéria GV3101/C. chinense, sendo necessário, em uma próxima etapa do trabalho, utilizar outra cepa de Agrobacterium mais adequada a este tipo de avaliação e que não induza, precocemente, o sintoma de necrose foliar. O terceiro capítulo consistiu do aprofundamento dos estudos da interação entre TSW V e um gene de resistência derivado do tomateiro. Interações entre plantas e vírus são complexas e envolvem vários tipos de respostas que podem ou não causar doenças no hospedeiro. A RH é um mecanismo utilizado pelas plantas para impedir a disseminação do patógeno para as células vizinhas. Para identificar o gene do TSWV isolado BR-01, responsável por desencadear uma resposta do tipo RH em plantas de Nicotiana benthamiana transgênica (expressando o gene de resistência derivada do tomateiro: Sw-5b), os genes das proteínas N, NSM e NSS foram clonados, individualmente, no vetor binário pGR107 (pPVX - Potato virus X ) e no vetor de expressão transiente pEAQ-HT Gateway, que também recebeu os genes GN e GC e o precursor da glicoproteína. Plantas de N. benthamiana (Sw-5b) foram agroinfiltradas com as construções obtidas em pGR107 e pEAQ-HT GW. Lesões necróticas do tipo RH foram observadas apenas nas plantas inoculadas com a construção pGR107 + NSM, diferindo dos sintomas causados pelas construções pGR107 + N e pGR107 + NSS. Entretanto, em inoculações realizadas com o vetor pEAQ, não foram observados sintomas do tipo RH nas agroinfiltrações realizadas com a construção pEAQ-HT GW + NSM. Verificou-se que a proteína NSM apresentou-se fragmentada em duas bandas quando detectada por Western blot, podendo ser esta a causa do não aparecimento da resposta do tipo RH com a inoculação dessa construção. Outra hipótese seria a necessidade de translocação da proteína NSM para a indução da RH, fato que poderia ser propiciado pelo vetor PVX, porém não ocorreria com o vetor de expressão pEAQ-HT GW. Visando a elucidação dessas hipóteses os trabalhos serão continuados. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The species type Tomato spotted wilt virus (TSW V) of the genus Tospovirus, has a broad host range if compared with other viruses of the genus. The viral particle is enveloped and contains three ssRNA segments denoted S, M and L, encoding two non-structural proteins (NSM e NSS) and three structural proteins (L, N, and the glycoprotein precursor of GN and GC). The NSM protein is involved in the cell-to-cell movement, whereas NSS acts as silencing suppressor in the affectedplants. This role was demonstrated for both TSWV and Groundnut bud necrosis virus (GBNV). The NSS is also related to the symptoms expression in plants. Strategies to minimizing the damages caused by tospoviruses, mainly in horticultural crops have been implemented based on resistance genes as Tsw in sweet-pepper and Sw-5 in tomato. Understanding the interactions between resistance and viral genes are essential to generate stable and durable resistance to these pathogens. This work had the general aim to study the interaction of tospoviruses and plants and it was divided into three chapters. In the first chapter, the complete nucleotide sequence of NSS gene of two tospoviruses Groundnut ring spot virus (GRSV) and Zucchini lethal chlorosis virus (ZLCV) were determined. The NSs sequence of GRSV and ZLCV was both 1,404 nucleotides-long. Pairwise comparison showed that the NSs amino acid sequence of GRSV shared 69.6% identity with that of ZLCV. The sequences were compared with other NSS sequences of tospovírus available in the database. Phylogenetic analysis based on NSs sequences confirmed that these species cluster in the American clade. The second chapter was devoted to study the interaction between TSWV and a pepper cultivar resistant to the infection. The understanding of programmed cell death (PCD) in plants, induced by pathogens, is still incipient. Previous results about the PCD occurrence were obtained by using the pathosystem TSWV/ Capsicum chinense In order to study the nucleocapsid protein (N) domains of TSW V, responsible to cause a hypersensitive response (HR) in pepper genotypes, chimeras were constructed with genomic fragments of TSWV and Tomato chlorotic spot virus (TCSV) (responsible for causing systemic infection in some sweet pepper genotypes) was cloned into the pGreenII 62-K, a transient expression vector. Agroinfiltration was carried out in C. chinense plants with the pGreenII constructs and the negative control (just the Agrobacterium in the medium). Necrotic symptoms were observed 10 to 12 days after infiltration. The necrosis occurred dueto the interaction incompatibility between Agrobacterium GV 3101 and C. chinense plants. It was concluded that a different Agrobacterium strain that does not induce necrotic symptoms in the leaf must be used to enable this study, in a next step of this work. In the third chapter the interaction between TSW V and the resistance gene Sw-5 from tomato was studied. Interactions between plant and viruses are complex and involve several types of responses that may or may not cause disease to the host. The HR is a mechanism used by plants to prevent the spread of the pathogen to the neighboring cells. In order to identify the TSW V isolate BR-01 gene, responsible for triggering the HR in the transgenic Nicotiana benthamiana plants (Sw-5b), the N, NSM and NSSgenes were cloned individually in frame into the vector pGR107 (pPVX Potato virus X) and into the transient expression vector pEAQ-HT Gateway. The GN, GC and Glycoprotein precursor were cloned to into the pEAQ-HT GW vector. The constructs were agroinfiltrated in the transgenic N. benthamiana (Sw-5). HR-like necrotic lesions were seen only in leaves inoculated with the construct pGR107 + NSM, which differed significantly with symptoms caused by pGR107 + N and pGR107 + NSS. HR-like symptoms were not observed with pEAQ-HT GW + NSM. It was observed that the NSMprotein was not intact since two bands were detected by Western blot, suggesting that this could be the cause of the absence of the HR symptom in the inoculated plants. Another explanation would be the necessity of the NSM protein to move cell-to-cell to induce HR. This movement could be provided by the PVX vector, however does not occur when the pEAQ-HT GW was used. To elucidate these possible hypotheses, these studies will still be continued.
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Estudos de sinalização celular em Hypocrea jecorina (Trichoderma reesei) durante a expressão dos genes de celulase (cbh1 e cbh2) em presença de celulose e soforose e durante o antagonismo contra Pythium ultimumSilva, Roberto do Nascimento January 2008 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2008. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-10-06T12:08:10Z
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Previous issue date: 2008 / Trichoderma reesei (Hypocrea jecorina) é amplamente utilizado na indústria e seu potencial para o uso na agricultura como agente de controle biológico contra fungos fitopatogênicos começou a ser explorado recentemente. O gene gna3 que codifica para uma proteína G subgrupo III, ativadora de adenilato ciclase de T. reesei, foi clonado para o estudo do seu possível papel no controle da expressão de genes codificadores das celulases (cbh1 e cbh2) por celulose e soforose. Bem como, na produção de enzimas que degradam parede celular (EDPCs), durante o antagonismo contra Phytium ultimum. A linhagem mutante de T. reesei que possui uma cópia modificada de gna3 para expressão de uma versão da proteína GNA3 (gna3QL) que se mantém ativada exibiu elevado conteúdo intracelular de AMPc e uma diminuição na esporulação, mas sem afetar a taxa de crescimento vegetativo no escuro e um aumento de 20% dessa taxa em presença de luz. Consistente com o comportamento da linhagem selvagem, nenhuma transcrição de genes de celulase ocorre na ausência de indutor. Entretanto, o mutante mostra um aumento na transcrição de celulase em presença de celulose, mas somente em presença de luz. O nível de transcrição de celulase no escuro é similar o da linhagem parental TU-6. Por outro lado, quando soforose foi utilizada como indutor, transcritos de cbh1 e cbh2 tiveram nível mais alto de transcrição quando as culturas foram mantidas no escuro do que na presença de luz. A transcrição de gna3 é aumentada em presença de luz. Todavia, genes conhecidamente regulados por luz, blr1, blr2 e env1 são igualmente transcritos no mutante gna3QL como no tipo selvagem. Durante o antagonismo contra P. ultimum, o mutante gna3QL, como a linhagem parental TU-6 inibiram o crescimento de P. ultimum no teste de confronto. O mutante gna3QL cresceu mais rápido do que a linhagem parental TU-6 nos primeiros 3 dias, mas cresceu mais devagar que o T. harzianum (ALL42). A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o mutante gna3QL promoveu maiores alterações morfológicas na parede celular de P. ultimum do que a linhagem parental TU-6. O mutante gna3QL apresentou uma melhor performance na produção de EDPCs como endoquitinase (0,36 U. mL-1), N-acetil-?-D-glicosaminidase (NAGase) (2,62 U. mL-1) , ?-1,3-glicanase (5 U. mL-1), lipase (2,94 U. mL-1) e fosfatase ácida (11,81 U. mL-1), após 72 horas de incubação em meio líquido contendo parede celular de P. ultimum como fonte de carbono. Entretanto, a linhagem parental TU-6 apresentou uma maior atividade de celulase (10,3 U. mL-1) do que o mutante gna3QL (6,64 U. mL-1) e nenhuma diferença significativa na atividade de protease entre as duas linhagens foi observada. Os resultados mostram que GNA3 está envolvida na regulação da expressão de genes de celulase (cbh1 e cbh2) por celulose e este processo é dependente de luz. Além disso, a produção de algumas EDPCs durante o micoparasitismo por T. reesei contra P. ultimum pode estar associada com a atividade de GNA3 e/ou com o aumento intracelular dos níveis de AMPc. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Trichoderma reesei (Hypocrea jecorina) is widely used in industry and its potential for use in agriculture as a biocontrol agent against phytopathogenic fungi has just begun to be explored. The adenylate cyclase activating subgroup III Gproteinencoding gene gna3 of T. reesei was cloned to study its possible role in the control of cellulose and sophorose to cellulase (cbh1 and cbh2) gene expression as well in production of cell wall-degrading enzymes (CWDEs) during antagonism against Pythium ultimum. A mutant strain of T. reesei bearing a modified copy of gna3 for expression of a kept activated version of GNA3 protein (gna3QL) exhibits elevated intracellular cAMP levels and decreased sporulation, but was unaffected in its growth rate in dark and an increase in this rate of about 20% in light. Consistent with the behavior of the wild-type strain, no cellulase transcription occurs in this mutant in the absence of an inducer. However, the mutant shows an increase in cellulase transcription in presence of cellulose, but only in the presence of light. Cellulase transcription level in the dark is similar to the parent strain. On the other hand, when sophorose was used as inducer, transcript levels of cbh1 and cbh2 were higher when cultures were kept in the dark than in presence of light. The transcription of gna3 is increased in the presence of light. Nevertheless the light regulatory genes blr1, blr2 and env1 are transcribed similarly in the gna3QL mutant as in the wild-type. During antagonism against P. ultimum, the mutant gna3QL, like the parental TU-6 strain, inhibited the growth of P. ultimum in dual culture assay. The mutant gna3QL grew faster than the parental TU-6 strain within the first 3 days but grew more slowly than the T. harzianum (ALL42). Scanning electron microscopy showed that the mutant gna3QL promoted more morphological alterations of P. ultimum cell wall after interaction than the parental TU- 6 strain. The mutant gna3QL showed a better performance in production of CWDEs such as endochitinase (0.36 U. mL-1), N-Acetyl- _ -D-glucosaminidase (NAGase) (2.62 U. mL-1), _-1,3-glucanase (5 U. mL-1), lipase (2.94 U. mL-1) and acid phosphatase (11.81 U. mL-1), after 72 hours of incubation in liquid medium containing P. ultimum cell wall as the carbon source. However, the parental TU-6 strain showed higher cellulase activity (10.3 U. mL-1) than the mutant gna3QL (6.64 U. mL-1) and no significant difference was observed in protease activity between the two strains. The results showed that GNA3 is involved in light-regulated cellulase gene expression (cbh1 and cbh2) on cellulose. Furthermore, the production of some CWDEs during mycoparasitism by T. reesei against P. ultimum can be associated with GNA3 activity and/or increase in intracellular cAMP levels.
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Análise da expressão de genes do tipo MADS-Box em plantas de reprodução sexual e apomítica de Brachiaria brizanthaGuimarães, Larissa Arrais January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2008. / Submitted by Danyelle Mayara Silva (danielemaiara@gmail.com) on 2009-09-08T21:00:32Z
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a sua submissão está incompleta; falta preencher o campo Informações adicionais (se não tiver no trabalho, vc faz conforme o modelo do manual) e carregar o arquivo protegido.
Luanna on 2009-09-09T12:13:21Z (GMT) / Submitted by Danyelle Mayara Silva (danielemaiara@gmail.com) on 2009-09-16T19:26:02Z
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Previous issue date: 2008 / O gênero Brachiaria é composto por apresenta espécies com plantas de modo de reprodução sexual e apomítico. Na reprodução apomítica, o saco embrionário se diferencia de uma célula não reduzida e o desenvolvimento do embrião se dá sem fertilização da oosfera. Genes tipo MADS-Box são fatores de transcrição relacionados com o desenvolvimento de órgãos florais. A caracterização desses genes homeóticos em
Brachiaria brizantha poderá contribuir para o entendimento da diferenciação dos
órgãos reprodutivos nos diferentes tipos de reprodução. O objetivo deste trabalho foi
analisar o perfil de expressão de genes da família MADS-Box, visando relacionar a
atuação destes genes com a sexualidade e a apomixia. Duas seqüências MADS-Box,
contigs 38 e 119, foram identificadas em bibliotecas de cDNA de ovários em
megasporogênese e megagametogênese de Brachiaria brizantha apomítica e sexual.
Análises filogenéticas demonstraram que a seqüência de aminoácidos deduzida do
contig 38 é próxima a AGL6 e a do contig 119 de SEPPALATA 2 (SEP2) de Arabidopsis
thaliana. Análises de qRT-PCR e RT-PCR indicaram repressão dos genes referentes a
ambos os contigs em ovários em megasporogênese de B. brizantha apomítica.
Transcritos destes genes foram localizados em ovários, anteras e meristemas florais de
plantas apomíticas e sexuais nos diversos estágios. A expressão foi equivalente em
plantas apomíticas e sexuais, no caso de BbrizAGL6. Os resultados obtidos neste
trabalho associados a dados da literatura em outras espécies sugerem o envolvimento
dos genes correspondentes aos contigs 38 e 119 na identidade do órgão floral e do
meristema de B. brizantha. Sugerimos que estes genes sejam nomeados BbrizAGL6 e
BbrizSEP2, respectivamente. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brachiaria genus has species containing sexual and apomictic plants. In apomictic
reproduction, embryo sac differentiates from an unreduced cell and the embryo
develops in absence of egg cell fertilization. MADS-Box genes are transcription factors
that are involved in floral organ formation. The characterization of these homeotic
genes in Brachiaria brizantha can contribute for the understanding of reproductive
organs differentiation in apomicitc and sexual plants. The objective of the present work
was to analyze the MADS-Box genes expression profile, aiming to correlate their
activity with apomixis and sexuality. Two MADS-Box sequences, contigs 38 and 119,
were identified in cDNA libraries of ovaries in megasporogenesis and
megagametogenesis from sexual and apomictic Brachiaria brizantha. Phylogenetic
analysis showed that the contig 38 deduced aminoacid sequence is close to AGL6 and
contig 119 to SEPPALATA 2 (SEP2) from Arabidopsis thaliana. qRT-PCR and RTPCR
analysis indicated downregulation of the genes associated to both contigs in
ovaries of apomictic B. brizantha during megasporogenesis. The transcripts of these
genes were localized in ovaries, anthers and floral meristems of apomictic and sexual
plants in different stages of development. Their expression was equivalent in apomictic
and sexual plants, in case of BbrizAGL6. The data obtained at this work compared with
results from other plants species reported at the literature suggest that the genes
associated to contig 38 e 119 are involved with the identity of floral organs and the
meristem of B. brizantha. It is suggested that these genes were named BbrizAGL e
BbrizSEP, respectively.
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Cariotipo e sua analise numerica como subsidio a estudos taxonomicos e evolutivos de Phaseolus L. Vigna savi e Macroptilium (Bentham) urban-Leguminosae, PapalionoidacaeForni-Martins, Eliana Regina, 1957- 31 August 1989 (has links)
Orientador : George J. Sheperd / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-16T08:52:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1989 / Resumo: Foram feitos estudos citotaxonômicos em 18 espécies de Hacroptilium (Bentham) Urban, Phaseolus l. e Vigna Savi (leguminosae, P~pilionoideae): M. atropurpureum (D.C.) Urban, M. bracteatum (Nees & Mart.) Maréchal & Baudet,CBentham) CHoehne)Urban, M. lath~roides (l. ) Urban,M.M.er~throloma sabaraense V.P. Barbosa Fevereiro, P. acutifolius A. Gra~, P.anisotrichus Schlecht., P. coc~ineus l., P. filiformis Bentham,P. lunatus l. , P. vulgaris l., V. adenantha CG.F. Me~er)Marécha I , Mascherpa & Stainier, V. candida (Vellozo) Marécha 1,Mascherpa & Stainier, V. luteola CJacq.) Bentham, V. peduncularis CH.B.K.) Fawcet & Rendle, V. radiata (l.) Wilczek, V. umbel1ata (Thunb.) Ohwi & Ohashi e V. unguiculata Cl.> Walpers. Ideograma,cariótipo, fórmulas cariotípicas, comprimento total de cromatina (CTC) e índice TF% (simetria cariotípica) são apresentadas para cada espécie. ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: data, only 5.08n o, the average values showed high coe'icients o,variation (higher than 20n). There were a greõt overlapping o,TCl and TFn values among the species o, a genus and even among different genera. Evolutive tendencies were discussed basing on these data, concluding that there must have had an enlargement o, TCl and diminution of TFn for this group. The application of statistical tests. such as principal component anal~sis, linear discriminant anal~sis, and cluster anal~sis, did not allow the individualization of species or genera. Hacroptilium and Vigna showed some leveI of karyotype sfmilarity (KSI) both among species of each genus and between the two genera. ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Ciências Biológicas
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Bean necrotic mosaic virus : um novo e distinto tospovírus brasileiroOliveira, Athos Silva de 15 March 2011 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2011. / Submitted by Rafael Barcelos Santos (rafabarcelosdf@hotmail.com) on 2011-06-21T20:10:44Z
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2011_Athos Silva de Oliveira.pdf: 1005468 bytes, checksum: 4f0942fa66ae15543a3e4bb01c8f944f (MD5) / Os tospovírus (família Bunyaviridae) são fitopatógenos que possuem genoma de RNA fita simples tripartido, denominados S (Small), M (Medium) e L (Large). Os dois primeiros possuem polaridade ambisenso e o último polaridade negativa. São vírus envelopados e transmitidos por tripes, insetos da ordem Thysanoptera, de maneira circulativa e propagativa. Além disso, acarretam significantes perdas na produção e qualidade de vegetais de interesse econômico em diversas partes do mundo. Neste trabalho um novo e distinto tospovírus foi isolado em plantas de feijão apresentando mosaico com áreas necróticas. Após experimentos de caráter biológico, sorológico e molecular, este foi caracterizado e nomeado tentativamente de Bean necrotic mosaic virus (BeNMV). No processo de caracterização biológica o BeNMV apresentou um estreito espectro de hospedeiros, replicando-se sistemicamente somente em três plantas indicadoras (Datura stramonium L, Physalis pubescens L. e Phaseolus vulgaris L. cv. Santana) após transmissão por inoculação mecânica. Diferentemente do esperado, os sintomas visualizados no campo não foram reproduzidos em Phaseolus vulgaris em casa de vegetação. BeNMV mostrou-se sorologicamente diferente quando comparado com outras espécies brasileiras em ensaio de diferenciação sorológica realizado após produção de anticorpo policlonal anti-BeNMV. Entretanto, uma fraca reação cruzada foi observada entre Tomato spotted wilt virus (TSWV), Groundnut ringspot virus (GRSV) e este novo tospovírus. Na caracterização molecular duas proteínas estruturais foram elucidadas, o precursor das glicoproteínas do envelope Gn e Gc e a RNA polimerase dependente de RNA ou proteína L. Ambas apresentaram o maior tamanho entre as já caracterizadas, tendo 1141aa e 2932aa, respectivamente. Também, apresentaram uma baixa identidade com as demais, indicando, após estudos filogenéticos, a descoberta de uma provável nova ramificação evolutiva do gênero Tospovírus. Curiosamente, talvez por suas características intrínsecas e significativamente divergentes quando comparado as demais espécies do gênero, ainda não foi possível caracterizar a proteína estrutural do nucleocapsídeo (N) viral. Trabalhos estão em andamento para concluir a caracterização deste novo e distinto tospovírus. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Tospoviruses (family Bunyaviridae) are plant-infecting pathogens with a tripartite RNA genome, named S (Small), M (Medium) and L (Large). The latter has a negative polarity, while the other two have ambisense polarity. These viruses have enveloped particles and are transmitted by thrips insects (order Thysanoptera) in a circulative-propagative manner. Moreover, tospoviruses cause significant quality and yielding losses to economically important cultures worldwide. In this study a new and distinct tospovirus was isolated from bean plants (Phaseolus vulgaris L.) showing necrotic mosaic symptoms. After biological, serological and molecular assays, the new virus was characterized and tentatively named Bean necrotic mosaic virus (BeNMV). BeNMV showed a narrow host-range, presenting systemic infection, after mechanical inoculation, on three different indicator host-species (Datura stramonium L,. Physalis Pubescens L. and Phaseolus vulgaris L., cv. Santana). Alternate from what could be expected, field-observed symptoms were not reproducible on greenhouse grown beans. As demonstrated in serological differentiation assays utilizing specific polyclonal anti-sera, BeNMV was distinct from other known tospoviruses common in Brazil. Weak cross-reaction was detected between Tomato spotted wilt virus (TSWV), Groundnut ringspot virus (GRSV) and the new tospovirus. Two viral structural proteins were resolved, being the largest ones known among the tospoviruses so far - the glycoprotein precursor of Gn and Gc envelope proteins and the RNA-dependent RNA polymerase (L protein) with 1141aa and 2932aa, respectively. Both proteins showed little identity with available sequences from other tospovirus species in phylogeny assays, indicating that BeNMV constitutes a new evolutionary branch in the genus Tospovirus. Due to BeNMV's discrete genome coding and significant divergence from other tospovirus species, the nucleocapsid structural protein (N) could not be characterized. Further efforts are being made to achieve complete characterization of this new and distinct tospovirus.
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Evolução molecular na interação planta-praga : uma nova proteína inibidora de xilanase (XIP), similar a quitinases de classe III de plantas, que afeta a germinação de esporos da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi)Vasconcelos, Érico Augusto Rosas de 28 January 2011 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-05-23T14:12:46Z
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2011_EricoAugustoRosasVasconcelos.pdf: 4770212 bytes, checksum: 5d478696a64090851b80de519f4fb674 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(tempestade_b@hotmail.com) on 2011-05-24T11:33:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2011_EricoAugustoRosasVasconcelos.pdf: 4770212 bytes, checksum: 5d478696a64090851b80de519f4fb674 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-24T11:33:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2011_EricoAugustoRosasVasconcelos.pdf: 4770212 bytes, checksum: 5d478696a64090851b80de519f4fb674 (MD5) / Uma busca por novas proteínas entomotóxicas de Bacillus thuringiensis S811 indicou que a atividade enzimática quitinolítica contribuía para a toxicidade dessa cepa contra o bicudo-do-algodoeiro (Anthonomus grandis). Durante os experimentos para a construção de uma molécula recombinante efetiva contra A. grandis e que fosse formada pela fusão de uma quitinase com uma toxina Cry, uma nova classe de Proteínas Inibidoras de Xilanases (XIP) foi descoberta dentro da família 8 de Proteínas Relacionadas a Patogênese (PR-8) de Café (Coffea arabica), a qual compreende as quitinases de classe III de plantas. Tal proteína foi denominada CaclXIP (Coffea arabica Chitinase-Like Xylanase Inhibitor Protein). O gene codificador da proteína inibidora de xilanase paráloga a quitinases de classe III de café (CaclXIP) foi isolado a partir de folhas e subclonado no vetor pGAPZα-B para expressão em Pichia pastoris. Sua seqüência de aminoácidos, que prediz uma topologia do tipo barril (β/α)8, comum a quitinases de classe III de plantas (família 18 das glicosil hidrolases (GH18)), partilha alta similaridade com outros membros da família GH18, embora ela careça do ácido glutâmico catalítico, que encontra-se substituído por uma glutamina. Ensaios de atividade enzimática com a proteína recombinante purificada mostraram que CaclXIP não apresenta atividade quitinolítica, contudo esta molécula mostrou-se capaz de inibir em 57% a atividade de xilanases de Acrophialophora nainiana em uma proporção de 12:1 (enzima:inibidor). Adicionalmente, quando testada a 1,5 μg/μL, CaclXIP foi capaz de inibir em 45% a germinação de esporos de Phakopsora pachyrhizi, o agente causador da Ferrugem asiática, uma doença de difícil controle que afeta severamente os campos de soja no Brasil. Estes resultados indicam que CaclXIP pertence a uma classe de proteínas sem atividade enzimática que evoluiu dentro da família das quitinase de classe III de plantas. Assim como as quitinases, essas novas proteínas também atuam na defesa vegetal, porém como inibidores de xilanases. Seu papel na interferência da germinação de esporos de P. pachyrhizi faz dela uma molécula candidata em potencial para programas biotecnológicos que visem o controle da Ferrugem asiática. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Looking for a new entomotoxins from Bacillus thuringiensis S811, It has been realized that chitinolytic activity of those bacterial protein extracts could contribute to the strain toxicity towards the cotton boll-weevil (Anthonomus grandis). During experiments to construct one recombinant molecule lethal to A. grandis, and formed by a fusion between a chitinase and a Cry toxin, a new class of Xylanase Inhibitor Proteins (XIP) was discovered into Pathogenesis Related Proteins family 8 (PR-8) from Coffee (Coffea arabica), comprehending plants Class III Chitinases. This molecule was named CaclXIP (Coffea arabica Chitinase-Like Xylanase Inhibitor Protein). The gene for a xylanase inhibitor protein (XIP), which is paralogous to class III chitinase from coffee (CaclXIP), has been isolated from leaves and subcloned into pGAPZα-B vector to be expressed in Pichia pastoris. Its amino acid sequence, that predicts a (β/α)8 topology common to Class III Chitinases (glycoside hydrolase family 18 proteins (GH18)), share high similarity with other GH18 members although it lack the catalytic glutamic acid, which is replaced by a glutamine amino acid residue. Enzymatic assay using purified recombinant CaclXIP showed no chitinolytic activity. On the other hand, it has been capable to inhibit xylanases from Acrophialophora nainiana in a 57% rate when assayed at a 12:1 (enzyme:inhibitor) ratio. Additionally, when tested at 1.5 μg/μL, CaclXIP was able to inhibit about 45% the germination of spores of Phakopsora pachyrhizi, the agent of Soybean Asian rust, a harsh disease difficult to control in Brazilian soybean fields. These achievements indicate that CaclXIP belongs to a class of proteins without enzymatic activity, which evolved from plants class III quitinase family. Like chitinases, theses new proteins works on plant defence too, but as xylanase inhibitors. Moreover, its role in arresting P. pachyrhizi spores germination makes it an eligible candidate to biotechnological programs aiming the asian rust control.
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Ocorrência de begomovírus de plantas de pimentão no Estado de São Paulo e comportamento de genótipos de Capsicum spp. ao tomato severe rugose virus e a Bemisia tabaci meam1 /Pantoja, Késsia de Fátima da Cunha, 1986. January 2014 (has links)
Orientador: Renate Krause Sakate / Coorientador: Kelly Cristina Gonçales Rocha / Banca: Edson Luiz Lopes Baldin / Banca: Ricardo Gioria / Resumo: A mosca branca Bemisia tabaci MEAM1, (Hem: Aleyrodidae) é considerada uma das pragas mais ameaçadoras em todo o mundo, principalmente por sua capacidade de transmitir vírus, em especial os begomovírus. Diante da importância desse vírus e de seu vetor, o presente trabalho avaliou a ocorrência de begomovírus em áreas de produção de pimentão. Do total de 83 amostras de pimentão analisadas somente 13 (15,66%) foram positivas para begomovírus, sendo encontradas as espécies já relatadas para o estado de São Paulo: Tomato severe rugose virus (ToSRV) e Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV). Verificou-se também a presença de Cucumber mosaic virus (CMV) e tospovírus nas plantas analisadas. O trabalho também teve como objetivo avaliar a resposta de 36 genótipos de Capsicum à infecção pelo ToSRV, à atratividade e à preferência para oviposição por moscas brancas em testes de livre escolha. Após esta análise preliminar, foram selecionados os genótipos C. annuum (IAC-1551; IAC-1566; IAC-1579), C. chinense (IAC-1545; IAC-1549) e C. frutescens (IAC-1544) (assintomático ao vírus e não atrativo ao vetor) e C. baccatum (IAC-1357) (sintomático ao ToSRV e atrativo ao vetor), para as etapas subsequentes. Os genótipos IAC-1566, IAC-1544 e IAC-1357 também foram avaliados quanto à dispersão primária e secundária do ToSRV pela mosca-branca. C. annuum (IAC-1551; IAC-1566; IAC-1579), C. chinense (IAC-1545; IAC-1549) e C. frutescens (IAC-1544) mostraram-se assintomáticos ao isolado de ToSRV avaliado durante 80 dias após inoculação e as médias de oviposição e atratividade variaram de 0,33 a 2,66 ovos/genótipo e 0,25 a 3,50 adultos/genótipo respectivamente, em teste com chance de escolha. No teste sem chance de escolha foi observada baixa atratividade e oviposição de adultos de mosca-branca nos genótipos IAC-1544; IAC-1551; 2 IAC-1579; IAC-1545 e IAC-1549 que diferiram ... / Abstract: The Whitefly Bemisia tabaci MEAM1 (Hem: Aleyrodidade) is considered one of the most threatening pests worldwide, mainly because of its ability to transmit viruses, especially begomoviruses. Given the importance of this virus and its vector, the present study evaluated the of occurrence of begomoviruses in production areas of peppers. Of the total of 83 samples analyzed only 13 (15,66%) were positive for begomovirus, and the two species already reported for state of São Paulo Tomato severe rugose virus (ToSRV) and Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV) were detected on the plants. Cucumber mosaic virus (CMV) and tospovirus were also detected on the plants analyzed. We also evaluate 36 genotypes of Capsicum for ToSRV infection, for attractiveness and oviposition preference by whiteflies released in choice experiments. 4 After this preliminary analysis, the genotypes C. annuum (IAC-1551, IAC-1566, IAC-1579), C. chinense (IAC-1545, IAC-1549) and C. frutescens (IAC-1544) (assymptomatic for ToSRV and less attractive for the whitefly) and C. baccatum (IAC-1357) (symptomatic for ToSRV and more attractive for the vector) were selected for the subsequent. The genotypes IAC-1566, IAC-1544 and IAC-1357 were also evaluated for the primary and secondary dispersion of ToSRV by the whiteflies. C. annuum (IAC-1551, IAC-1566, IAC-1579), C. chinense (IAC-1545, IAC-1549) and C. frutescens (IAC-1544) were asymptomatic for ToSRV at 80 days after inoculation and the averages of attractiveness and oviposition ranged from 0.33 to 2.66 eggs / genotype and 0.25 to 3.50 adults / genotype, respectively, with whiteflies released in free choice test. In the no choice test, low attractiveness and oviposition of adult whiteflies were observed for genotypes IAC-1544, IAC-1551, IAC-1579, IAC-1545 and IAC-1549 which were statistically different from IAC -1357. The nymphal development for genotype IAC-1357 was 30.25 ... / Mestre
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Ocorrência de begomovírus de plantas de pimentão no Estado de São Paulo e comportamento de genótipos de Capsicum spp. ao tomato severe rugose virus e a Bemisia tabaci meam1Pantoja, Késsia de Fátima da Cunha [UNESP] 25 February 2014 (has links) (PDF)
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Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-06-13T20:37:50Z : No. of bitstreams: 1
000754175.pdf: 1172423 bytes, checksum: 90b6ea5bbd774233fa116292e5725d95 (MD5) / A mosca branca Bemisia tabaci MEAM1, (Hem: Aleyrodidae) é considerada uma das pragas mais ameaçadoras em todo o mundo, principalmente por sua capacidade de transmitir vírus, em especial os begomovírus. Diante da importância desse vírus e de seu vetor, o presente trabalho avaliou a ocorrência de begomovírus em áreas de produção de pimentão. Do total de 83 amostras de pimentão analisadas somente 13 (15,66%) foram positivas para begomovírus, sendo encontradas as espécies já relatadas para o estado de São Paulo: Tomato severe rugose virus (ToSRV) e Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV). Verificou-se também a presença de Cucumber mosaic virus (CMV) e tospovírus nas plantas analisadas. O trabalho também teve como objetivo avaliar a resposta de 36 genótipos de Capsicum à infecção pelo ToSRV, à atratividade e à preferência para oviposição por moscas brancas em testes de livre escolha. Após esta análise preliminar, foram selecionados os genótipos C. annuum (IAC-1551; IAC-1566; IAC-1579), C. chinense (IAC-1545; IAC-1549) e C. frutescens (IAC-1544) (assintomático ao vírus e não atrativo ao vetor) e C. baccatum (IAC-1357) (sintomático ao ToSRV e atrativo ao vetor), para as etapas subsequentes. Os genótipos IAC-1566, IAC-1544 e IAC-1357 também foram avaliados quanto à dispersão primária e secundária do ToSRV pela mosca-branca. C. annuum (IAC-1551; IAC-1566; IAC-1579), C. chinense (IAC-1545; IAC-1549) e C. frutescens (IAC-1544) mostraram-se assintomáticos ao isolado de ToSRV avaliado durante 80 dias após inoculação e as médias de oviposição e atratividade variaram de 0,33 a 2,66 ovos/genótipo e 0,25 a 3,50 adultos/genótipo respectivamente, em teste com chance de escolha. No teste sem chance de escolha foi observada baixa atratividade e oviposição de adultos de mosca-branca nos genótipos IAC-1544; IAC-1551; 2 IAC-1579; IAC-1545 e IAC-1549 que diferiram... / The Whitefly Bemisia tabaci MEAM1 (Hem: Aleyrodidade) is considered one of the most threatening pests worldwide, mainly because of its ability to transmit viruses, especially begomoviruses. Given the importance of this virus and its vector, the present study evaluated the of occurrence of begomoviruses in production areas of peppers. Of the total of 83 samples analyzed only 13 (15,66%) were positive for begomovirus, and the two species already reported for state of São Paulo Tomato severe rugose virus (ToSRV) and Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV) were detected on the plants. Cucumber mosaic virus (CMV) and tospovirus were also detected on the plants analyzed. We also evaluate 36 genotypes of Capsicum for ToSRV infection, for attractiveness and oviposition preference by whiteflies released in choice experiments. 4 After this preliminary analysis, the genotypes C. annuum (IAC-1551, IAC-1566, IAC-1579), C. chinense (IAC-1545, IAC-1549) and C. frutescens (IAC-1544) (assymptomatic for ToSRV and less attractive for the whitefly) and C. baccatum (IAC-1357) (symptomatic for ToSRV and more attractive for the vector) were selected for the subsequent. The genotypes IAC-1566, IAC-1544 and IAC-1357 were also evaluated for the primary and secondary dispersion of ToSRV by the whiteflies. C. annuum (IAC-1551, IAC-1566, IAC-1579), C. chinense (IAC-1545, IAC-1549) and C. frutescens (IAC-1544) were asymptomatic for ToSRV at 80 days after inoculation and the averages of attractiveness and oviposition ranged from 0.33 to 2.66 eggs / genotype and 0.25 to 3.50 adults / genotype, respectively, with whiteflies released in free choice test. In the no choice test, low attractiveness and oviposition of adult whiteflies were observed for genotypes IAC-1544, IAC-1551, IAC-1579, IAC-1545 and IAC-1549 which were statistically different from IAC -1357. The nymphal development for genotype IAC-1357 was 30.25 ...
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Interações tospovírus-planta : caracterização estrutural de proteínas de tospovírus e identificação de interações entre proteínas virais e celularesLima, Rayane Nunes 09 March 2018 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-04T20:45:35Z
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2018_RayaneNunesLima.pdf: 6996950 bytes, checksum: 2e6db0e375cb5a8815dab21b4f9cf1c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-11T18:44:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2018_RayaneNunesLima.pdf: 6996950 bytes, checksum: 2e6db0e375cb5a8815dab21b4f9cf1c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T18:44:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2018-09-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ). / O rápido progresso na compreensão dos mecanismos de enovelamento de proteínas e os avanços no campo da bioinformática forneceram ferramentas confiáveis para predizer as estruturas tridimensionais de proteínas de vírus de plantas. Por meio de Modelagem Estrutural por Homologia, foi possível obter um modelo tridimensional para a proteína do nucleocapsídeo (NP) e a proteína não estrutural do segmento S (NSs) de GRSV (Groundnut ringspot orthotospovirus) e para a NP de ZLCV (Zucchini lethal chlorosis orthotospovirus). Verificou-se que os monômeros GRSV NP e ZLCV NP são organizadas em um domínio globular (33-223 aa) contendo uma cavidade carregada positivamente para interação com RNA e com as duas cadeias terminais, formando um braço N-terminal (1-32 aa) e um braço C-terminal (224-258 aa). Além disso, a análise da estrutura tridimensional da proteína NSs de GRSV sugeriu uma possível atividade enzimática de fosfatase, para o metabolismo de nucleotídeos assim como um possível domínio de interação com a proteína Argonauta 1. A proteína NSs foi expressa de forma nativa e purificada para futuros ensaios de cristalização. Assim, as estruturas das NP e NSs podem lançar luz sobre os mecanismos de formação de RNP e silenciamento gênico e podem permitir a identificação de resíduos essenciais de aminoácidos como possíveis alvos para estratégias de controle das doenças causadas pelos orthotospovírus. Por fim, por meio da técnica de duplo híbrido em levedura, foi encontrada uma possível interação entre a proteína AtCSN5a e as proteínas NP e NSs de GRSV, e a relevância dessas interações para o sistema planta-vírus ainda serão investigadas. / The rapid progress in the understanding of protein folding mechanisms and the advances in the bioinformatics field have provided reliable tools for modeling and predict three-dimensional structures of plant virus proteins. Using Homology modeling technique, it was possible to obtain three-dimensional models for both NP and NSs of GRSV (Groundnut ringspot orthotospovirus) and for ZLCV NP (Zucchini lethal chlorosis orthotospovirus). GRSV NP and ZLCV NP monomers have been organized into a globular domain (33-223 aa) containing a positively charged cavity for RNA interactions, and two terminal chains forming an N-terminal arm (1-32 aa) and a C-terminal arm (224-258 aa). In addition, a three-dimensional structure of the GRSV NSs protein revealed a possible phosphatase enzymatic activity for nucleotide metabolism and a possible interaction domain with an Argonaute 1. Moreover, the NSS protein was natively expressed and purified for future crystallization assay. Thus, the proposed models can shed light on the mechanisms of RNP formation and gene silencing and may allow the identification of essential amino acid residues as possible targets for the orthotospovirus control strategy. Finally, using yeast two-hybrid technique, a possible interaction between the AtCSN5a protein and the NP and NSS of GRSV was found; however, the relevance of these interactions for the plant-virus system remains to be investigated.
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The tomato RLK superfamily: phylogeny and functional predictions about the role of the LRRII- RLK subfamily in antiviral defense / A superfamília RLK de tomate: filogenia e predição funcional do papel da subfamília LRRII-RLK na defesa antiviralSakamoto, Tetsu 03 August 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-08-03 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Receptores cinases (RLKs) compõem uma grande famíla de proteínas transmembrânicas que possuem funções importantes na propagação e percepção de sinais celulares nas plantas. Em Arabidopsis thaliana, a superfamília de RLK é composta de mais de 600 membros e vários destes, principalmente aqueles que possuem repetições ricas em leucina (LRR), são considerados excelentes alvos para manipulação molecular em cultivares superiores no intuito de aumentar a produtividade e a resistência contra estresses bióticos e abióticos. A subfamília LRRII é particularmente relevante neste aspecto uma vez que seus membros apresentam funções duplas tanto no desenvolvimento quanto na resposta de defesa da planta. Apesar da relevância desta superfamília e da recente finalização do sequenciamento do genoma de tomateiro, a superfamília de RLK de tomate ainda não se encontra caracterizada e são poucos os trabalhos que analisaram a função biológica de seus membros. Neste trabalho, foi construído um inventário completo dos membros da superfamília de RLK de tomate. Para identificar os membros da superfamília RLK em tomate, foi realizado uma análise filogenética utilizando a superfamília de RLK de Arabidopsis como modelo. Um total de 647 RLKs foram recuperados do genoma de tomate e estes encontravam- se organizados no mesmo clado das subfamílias de RLKs de Arabidopsis. Apenas oito das 58 subfamílias exibiram expansão/redução específica no número de menbros comparado com Arabidopsis e apenas seis RLKs foram específicos em tomate, indicando que os RLKs de tomate compartilham aspectos funcionais e estruturais com os RLKs de Arabidopsis. Também foi caracterizado a subfamília LRRII através de análises filogenéticos, genômico, expressão gênica e interação com o fator de virulência de begomovírus, o nuclear shuttle protein (NSP). Os membros da subfamília LRRII de tomate e Arabidopsis demonstraram-se altamente conservados tanto em sequência quanto em estrutura. No entanto, a maioria dos pares ortólogos não mostraram conservados em relação à expressão gênica, indicando que estes ortólogos tenham se divergido na função após a especiação do ancestral comum entre o tomate e Arabidopsis. Baseado no fato de que membros de RLKs de Arabidopsis (NIK1, NIK2, NIK3 e NsAK) interagem com o NSP de begomovirus, foi verificado se ortólogos de NIKs, BAK1 e NsAK interagem com o NSP de Tomato Yellow Spot Virus (ToYSV). Os ortólogos dos genes que interagem com o NSP em tomate, SlNIKs e SlNsAK, interagiram especificamente com NSP na levedura e demonstraram um padrão de expressão consistente com o padrão de infecção de geminivírus. Além de sugerir uma analogia funcional entre estes ortólogos, estes resultados confirmam a observação anterior de que as interações NSP-NIK não são específicos para um vírus ou para um hospedeiro. Portanto, a sinalização antiviral mediado por NIK provavelmente ocorre em tomate, sugerindo que NIKs de tomate sejam alvos potenciais para manipular a resistência contra begomovírus que infectam esta planta. / Receptor-like kinases (RLKs) represent a large family of transmembrane proteins that play important roles in cellular signaling perception and propagation in plants. In Arabidopsis thaliana, the RLK superfamily is made-up of over 600 proteins and many of these RLKs, mainly those bearing leucine-rich repeats (LRR), have been considered as excellent targets for engineering superior crops with enhancement of yield and resistance to biotic and abiotic stresses. The LRRII-RLK subfamily is particularly relevant due to the dual function of its members in both development and defense. In spite of the relevance of the RLK family and the completion of the tomato genome sequencing, the tomato RLK family has not been characterized and a framework for functional predictions of the members of the family is lacking. In this investigation we disclosed a complete inventory of the members of the tomato RLK family. To generate a complete list of all members of the tomato RLK superfamily, we performed a phylogenetic analysis using the Arabidopsis RLKs as a template. A total of 647 RLKs were identified in the tomato genome, which were organized into the same RLK subfamily clades as Arabidopsis. Only eight of 58 RLK subfamilies exhibited specific expansion/reduction compared to their Arabidopsis counterparts and only six proteins were lineage-specific in tomato, indicating that the tomato RLKs share functional and structural conservation with Arabidopsis. We also characterized the LRRII-RLK family by phylogeny, genomic analysis, expression profile and interaction with the virulence factor from begomoviruses, the nuclear shuttle protein (NSP). The LRRII subfamily members from tomato and Arabidopsis were highly conserved in both sequence and structure. Nevertheless, the majority of the orthologous pairs did not display similar conservation in the gene expression profile, indicating that these orthologs may have diverged in function after speciation of tomato and Arabidopsis common ancestor. Based on the fact that members of the Arabidopsis RLK superfamily (NIK1, NIK2, NIK3 and NsAK) interact with the begomovirus nuclear shuttle protein (NSP), we examined whether the tomato orthologs of NIK, BAK1 and NsAK genes interacted with NSP of Tomato Yellow Spot Virus (ToYSV). The tomato orthologs of NSP interactors, SlNIKs and SlNsAK, interacted specifically with NSP in yeast and displayed an expression pattern consistent with the pattern of geminivirus infection. In addition to suggesting a functional analogy between these phylogenetically classified orthologs, these results expand our previous observation that NSP-NIK interactions are neither virus-specific nor host-specific. Therefore, NIK-mediated antiviral signalling is also likely to operate in tomato, suggesting that tomato NIKs may be good targets for engineering resistance against tomato-infecting begomoviruses.
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