Xylella fastidiosa é uma bactéria Gram-negativa, limitada ao xilema das plantas e o agente causador de diversas doenças em importantes plantações como citros, videiras, mirta, amêndoa, arbustos e café. Em citros, X. fastidiosa causa a Clorose Variegada dos Citros (CVC) ou “amarelinho". Nove enzimas (GumB, C, D, E, F, H, J, K e M) estão envolvidas nas etapas biossintéticas de um polissacarídeo extracelular (EPS), chamado de goma fastidiana, um dos mecanismos envolvidos na patogênese da bactéria. Essas enzimas catalisam reações de adição de açúcares, polimerização e exportação do EPS através da membrana da bactéria. No presente trabalho, ferramentas de bioinformática foram utilizadas para o estudo e entendimento da biossíntese da goma fastidiana. As nove enzimas foram estudadas quanto ao seu conteúdo de estrutura secundária, análise de hidrofobicidade e das regiões transmembrânicas, classificação quanto as suas funções. A construção de modelos estruturais para as enzimas Gums através de comparação por homologia seqüencial mostrou ser um processo impossível, devido a falta de moléculas homólogas com estruturas tridimensionais conhecidas. Por outro lado, métodos de reconhecimento de enovelamento mostraram bons resultados e comparações entre as estruturas secundárias das enzimas Gums foram calculadas com a utilização dos programas GenThreader e THREADER 3.3. Modelos tridimensionais para as enzimas GumB, GumK, GumM, GumJ e GumC foram construídos com o programa MODELLER 6.0a e validados com o programa Procheck e VERIFY 3D. Para construção do modelo da GumH (enzima que catalisa a adição da GDP-manose em um lipídio carreador poliprenol), o GenThreader encontrou similaridades quando comparada a MurG (E.coli), 2-epimerase (E. coli), GtfB (Amycolatopsis orientalis) e beta-GT de fago T4. Todos os modelos são bastante semelhantes e compostos por dois domínios (alfa/beta), ambos similares ao motivo de ligação de nucleotídeos Rossmann fold e separados por uma fenda profunda, que, provavelmente, forma o sítio de ligação da GDP-manose. Estudos da interação entre proteína e substrato foram obtidos com a utilização do programa FLO. O alinhamento seqüencial da GumH com outras onze glicosiltransferases mostrou regiões bastante conservadas, incluindo o motivo EX7E presente no sítio de ligação do substrato na proteína. Considerações a respeito das interações do substrato GDP-manose com a enzima GumH e do mecanismo da reação foram feitas. Essas análises enfatizam o modelo obtido para a GumH, que representa a primeira estrutura proposta para as enzimas envolvidas na síntese da goma fastidiana. / Xylella fastidiosa is a xylem-dwelling, insect-transmitted gamma-protobacterium that causes pathogenicity in citrus plants and many others important crops such as grapevine, periwinkle, almond, oleander and coffee. In citrus plants, X. fastidiosa causes citrus variegated chlorosis (CVC) or “amarelinho". Nine enzymes (GumB, C, D, E, F, H, J, K and M) are involved in the biosynthetic pathway of an exopolysaccharide (EPS) called fastidian gum which could be involved in the pathogenicity of the bacterium. These enzymes catalyses sugars addition reactions, polymerization and discharge of the EPS through the bacteria’s membrane. We have used bioinformatic tools to study these enzymes and to understand the gum biosynthesis. The nine enzymes were studied regarding to its secondary structure content, analysis of hidrophobicity and transmembrane regions, and yet function classification. The construction of structural models using sequential homology was shown to be impossible, due to the necessity of homologues molecules whose three-dimensional structures are known. On the other hand, pairwises comparisons of secondary structures showed good results and were realized with GenThreader and THREADER 3.3 programs. Three-dimensional structures to GumB, GumK, GumM, GumJ and GumC enzymes were constructed using MODELLER 6.0a and validated with Procheck and VERIFY 3D programs. To construct the model of GumH (enzyme that catalyse the addiction of a GDP-mannose on a polyprenol phosphate carrier), GenThreader found folding similarities when compared to MurG and UDP-Acetylglucosamine 2-Epimerase (from E. coli), GtfB (from Amycolatopsis orientalis) and beta-GT (from T4 phage). The models are very similar consisting of two alpha/beta open sheet domains, both alike in topology to the Rossmann nucleotide-binding folds, and separated by a deep cleft which probably forms the GDP-mannose binding site. Studies of the interaction between enzyme and docked substrate were carried out using the FLO program. The sequence alignment between GumH and another eleven glycosiltransferases showed several preserved regions including the EX7E motif present on the substrate binding site. The interactions between enzyme-GDP-mannose substrate and the mechanism of the reaction were studied. These analyses emphasize the three-dimensional model constructed for GumH that represents the first structural information for enzymes involved in fastidian gum synthesis.

Xylella fastidiosa é uma bactéria Gram-negativa, limitada ao xilema das plantas e o agente causador de diversas doenças em importantes plantações como citros, videiras, mirta, amêndoa, arbustos e café. Em citros, X. fastidiosa causa a Clorose Variegada dos Citros (CVC) ou “amarelinho”. Nove enzimas (GumB, C, D, E, F, H, J, K e M) estão envolvidas nas etapas biossintéticas de um polissacarídeo extracelular (EPS), chamado de goma fastidiana, um dos mecanismos envolvidos na patogênese da bactéria. Essas enzimas catalisam reações de adição de açúcares, polimerização e exportação do EPS através da membrana da bactéria. No presente trabalho, ferramentas de bioinformática foram utilizadas para o estudo e entendimento da biossíntese da goma fastidiana. As nove enzimas foram estudadas quanto ao seu conteúdo de estrutura secundária, análise de hidrofobicidade e das regiões transmembrânicas, classificação quanto as suas funções. A construção de modelos estruturais para as enzimas Gums através de comparação por homologia seqüencial mostrou ser um processo impossível, devido a falta de moléculas homólogas com estruturas tridimensionais conhecidas. Por outro lado, métodos de reconhecimento de enovelamento mostraram bons resultados e comparações entre as estruturas secundárias das enzimas Gums foram calculadas com a utilização dos programas GenThreader e THREADER 3.3. Modelos tridimensionais para as enzimas GumB, GumK, GumM, GumJ e GumC foram construídos com o programa MODELLER 6.0a e validados com o programa Procheck e VERIFY 3D. Para construção do modelo da GumH (enzima que catalisa a adição da GDP-manose em um lipídio carreador poliprenol), o GenThreader encontrou similaridades quando comparada a MurG (E.coli), 2-epimerase (E. coli), GtfB (Amycolatopsis orientalis) e beta-GT de fago T4. Todos os modelos são bastante semelhantes e compostos por dois domínios (alfa/beta), ambos similares ao motivo de ligação de nucleotídeos Rossmann fold e separados por uma fenda profunda, que, provavelmente, forma o sítio de ligação da GDP-manose. Estudos da interação entre proteína e substrato foram obtidos com a utilização do programa FLO. O alinhamento seqüencial da GumH com outras onze glicosiltransferases mostrou regiões bastante conservadas, incluindo o motivo EX7E presente no sítio de ligação do substrato na proteína. Considerações a respeito das interações do substrato GDP-manose com a enzima GumH e do mecanismo da reação foram feitas. Essas análises enfatizam o modelo obtido para a GumH, que representa a primeira estrutura proposta para as enzimas envolvidas na síntese da goma fastidiana. / Xylella fastidiosa is a xylem-dwelling, insect-transmitted gamma-protobacterium that causes pathogenicity in citrus plants and many others important crops such as grapevine, periwinkle, almond, oleander and coffee. In citrus plants, X. fastidiosa causes citrus variegated chlorosis (CVC) or “amarelinho”. Nine enzymes (GumB, C, D, E, F, H, J, K and M) are involved in the biosynthetic pathway of an exopolysaccharide (EPS) called fastidian gum which could be involved in the pathogenicity of the bacterium. These enzymes catalyses sugars addition reactions, polymerization and discharge of the EPS through the bacteria’s membrane. We have used bioinformatic tools to study these enzymes and to understand the gum biosynthesis. The nine enzymes were studied regarding to its secondary structure content, analysis of hidrophobicity and transmembrane regions, and yet function classification. The construction of structural models using sequential homology was shown to be impossible, due to the necessity of homologues molecules whose three-dimensional structures are known. On the other hand, pairwises comparisons of secondary structures showed good results and were realized with GenThreader and THREADER 3.3 programs. Three-dimensional structures to GumB, GumK, GumM, GumJ and GumC enzymes were constructed using MODELLER 6.0a and validated with Procheck and VERIFY 3D programs. To construct the model of GumH (enzyme that catalyse the addiction of a GDP-mannose on a polyprenol phosphate carrier), GenThreader found folding similarities when compared to MurG and UDP-Acetylglucosamine 2-Epimerase (from E. coli), GtfB (from Amycolatopsis orientalis) and beta-GT (from T4 phage). The models are very similar consisting of two alpha/beta open sheet domains, both alike in topology to the Rossmann nucleotide-binding folds, and separated by a deep cleft which probably forms the GDP-mannose binding site. Studies of the interaction between enzyme and docked substrate were carried out using the FLO program. The sequence alignment between GumH and another eleven glycosiltransferases showed several preserved regions including the EX7E motif present on the substrate binding site. The interactions between enzyme-GDP-mannose substrate and the mechanism of the reaction were studied. These analyses emphasize the three-dimensional model constructed for GumH that represents the first structural information for enzymes involved in fastidian gum synthesis.

A degradação de pastagem é um dos maiores problemas da pecuária bovina do país. A implantação seguida de um sistema de manejo inadequado favorece a ocorrência de plantas daninhas em altas densidades, o que diminui a produtividade da gramínea forrageira. A espécie Tecoma stans, importante planta daninha em pastagens, é considerada de difícil controle, pois apresenta rebrota rápida e vigorosa após o corte do tronco, dificultando seu controle por métodos exclusivamente mecânicos. Visando encontrar alternativas de controle químico e conhecer a forma como fatores ambientais influenciam a germinação e emergência da espécie, analisou-se a influência da luz e temperatura sobre a germinação e o efeito da profundidade de semeadura na emergência de T. stans. Além disso, foram estudadas a absorção, a translocação e a eficácia do herbicida aminocyclopyrachlor. Para análise do efeito da luz, sementes foram distribuídas em caixas de plástico transparente e preto, e mantidas em germinador em temperatura constante e alternada. O efeito da temperatura foi avaliado em nove intervalos de temperatura, entre 15°C e 40°C. Para o estudo da influência da profundidade de semeadura na emergência de plântulas, as sementes foram depositadas a 0, 20, 40 e 80 mm de profundidade. A absorção e translocação de 14C-aminocyclopyrachlor foram estudadas ao longo do tempo em plantas jovens de T. stans e os experimentos no campo foram conduzidos com aplicações no toco de aminocyclopyrachlor e picloram e aplicações foliares da associação formulada dos herbicidas aminocyclopyrachlor + metsulfuron-methyl e glyphosate. Os estudos do efeito da luz e temperatura demonstraram que a espécie é fotoblástica neutra e que as temperaturas estudadas não são fatores limitantes para a germinação de espécie, apresentando porcentagem de germinação acima de 50%. A espécie apresentou maior porcentagem de emergência quando as sementes foram depositadas na superfície do solo e não ocorreu emergência das plântulas quando foram depositadas nas profundidades de 40 e 80 mm. Aproximadamente 20% do total de 14Caminocyclopyrachlor aplicado foram absorvidos pelas folhas de T. stans e a porcentagem de translocação não ultrapassou 5% do total aplicado em 72 horas após a aplicação. Aplicações no toco de aminocyclopyrachlor e picloram e foliares de aminocyclopyrachlor + metsulfuron-methyl e glyphosate foram eficazes no controle de T. stans. / Pasture lands degradation is one of the largest problems of cattle livestock in Brazil. The development of pasture lands and its consequent inadequate management are factors that favor weed proliferation, diminishing forage grass productivity. Tecoma stans, is a difficult to control widespread weed in pasture lands since resprouts vigorously and quickly after the stalk is cut hindering its control by mechanical means. In order to find chemical alternatives to control the species and to identify the environmental factors that contribute to its germination and emergence, this study analyzed light and temperature effects on germination and seeding depth effect on the emergence of T. stans. Moreover, was analyzed the absorption, translocation and efficacy of aminocyclopyrachlor. In order to analyze the light effect, the seeds were distributed in clear and dark plastic boxes that were kept in a germination chamber in constant and alternated temperatures. The temperature effect was assessed in nine temperature intervals ranging from 15 to 40°C. In order to analyze seeding depth effect in seedlings emergence, the seeds were sowed at 0, 20, 40 and 80 mm. Absorption and translocation of 14C-aminocyclopyrachlor were analyzed over time in young T. stans plants. Field experiments were conducted applying aminocyclopyrachlor and picloram in the cut-stump and foliar applications of aminocyclopyrachlor + metsulfuron-methyl and glyphosate. Light and temperature experiments allowed to conclude that the species is neutral photoblastic and that the temperatures used in the experiments did not limit the species germination, since there were germination in 50% of the cases. When the seeds were applied in the soil surface there was a higher index of emergence, however, when the seeds were at 40 and 80 mm depth, the plant did not emerge. Twenty percent of the 14Caminocyclopyrachlor dosage applied was absorbed by T. stans leaves. Translocation percentage did not surpass 5% of the dosage applied after 72 hours. Aminocyclopyrachlor and picloram cut-stump applications as well as aminocyclopyrachlor + metsulfuron-methyl and glyphosate foliar applications were efficacy to control T. stans.

A degradação de pastagem é um dos maiores problemas da pecuária bovina do país. A implantação seguida de um sistema de manejo inadequado favorece a ocorrência de plantas daninhas em altas densidades, o que diminui a produtividade da gramínea forrageira. A espécie Tecoma stans, importante planta daninha em pastagens, é considerada de difícil controle, pois apresenta rebrota rápida e vigorosa após o corte do tronco, dificultando seu controle por métodos exclusivamente mecânicos. Visando encontrar alternativas de controle químico e conhecer a forma como fatores ambientais influenciam a germinação e emergência da espécie, analisou-se a influência da luz e temperatura sobre a germinação e o efeito da profundidade de semeadura na emergência de T. stans. Além disso, foram estudadas a absorção, a translocação e a eficácia do herbicida aminocyclopyrachlor. Para análise do efeito da luz, sementes foram distribuídas em caixas de plástico transparente e preto, e mantidas em germinador em temperatura constante e alternada. O efeito da temperatura foi avaliado em nove intervalos de temperatura, entre 15°C e 40°C. Para o estudo da influência da profundidade de semeadura na emergência de plântulas, as sementes foram depositadas a 0, 20, 40 e 80 mm de profundidade. A absorção e translocação de 14C-aminocyclopyrachlor foram estudadas ao longo do tempo em plantas jovens de T. stans e os experimentos no campo foram conduzidos com aplicações no toco de aminocyclopyrachlor e picloram e aplicações foliares da associação formulada dos herbicidas aminocyclopyrachlor + metsulfuron-methyl e glyphosate. Os estudos do efeito da luz e temperatura demonstraram que a espécie é fotoblástica neutra e que as temperaturas estudadas não são fatores limitantes para a germinação de espécie, apresentando porcentagem de germinação acima de 50%. A espécie apresentou maior porcentagem de emergência quando as sementes foram depositadas na superfície do solo e não ocorreu emergência das plântulas quando foram depositadas nas profundidades de 40 e 80 mm. Aproximadamente 20% do total de 14Caminocyclopyrachlor aplicado foram absorvidos pelas folhas de T. stans e a porcentagem de translocação não ultrapassou 5% do total aplicado em 72 horas após a aplicação. Aplicações no toco de aminocyclopyrachlor e picloram e foliares de aminocyclopyrachlor + metsulfuron-methyl e glyphosate foram eficazes no controle de T. stans. / Pasture lands degradation is one of the largest problems of cattle livestock in Brazil. The development of pasture lands and its consequent inadequate management are factors that favor weed proliferation, diminishing forage grass productivity. Tecoma stans, is a difficult to control widespread weed in pasture lands since resprouts vigorously and quickly after the stalk is cut hindering its control by mechanical means. In order to find chemical alternatives to control the species and to identify the environmental factors that contribute to its germination and emergence, this study analyzed light and temperature effects on germination and seeding depth effect on the emergence of T. stans. Moreover, was analyzed the absorption, translocation and efficacy of aminocyclopyrachlor. In order to analyze the light effect, the seeds were distributed in clear and dark plastic boxes that were kept in a germination chamber in constant and alternated temperatures. The temperature effect was assessed in nine temperature intervals ranging from 15 to 40°C. In order to analyze seeding depth effect in seedlings emergence, the seeds were sowed at 0, 20, 40 and 80 mm. Absorption and translocation of 14C-aminocyclopyrachlor were analyzed over time in young T. stans plants. Field experiments were conducted applying aminocyclopyrachlor and picloram in the cut-stump and foliar applications of aminocyclopyrachlor + metsulfuron-methyl and glyphosate. Light and temperature experiments allowed to conclude that the species is neutral photoblastic and that the temperatures used in the experiments did not limit the species germination, since there were germination in 50% of the cases. When the seeds were applied in the soil surface there was a higher index of emergence, however, when the seeds were at 40 and 80 mm depth, the plant did not emerge. Twenty percent of the 14Caminocyclopyrachlor dosage applied was absorbed by T. stans leaves. Translocation percentage did not surpass 5% of the dosage applied after 72 hours. Aminocyclopyrachlor and picloram cut-stump applications as well as aminocyclopyrachlor + metsulfuron-methyl and glyphosate foliar applications were efficacy to control T. stans.