Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado. Engenharia Biomédica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de Mestrado Integrado. Bioengenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

Título original: Fungos isolados do solo da Antártica : avaliação da atividade contra bactérias fitopatogênicas / Orientador: Daiane Cristina Sass / Banca: Ben-Hur Mattiuz / Banca: Patricia Giovanella Grazziotin / Resumo: As bactérias fitopatogênicas do gênero Xanthomonas são capazes de atingir diversos cultivares de interesse comercial, causando anualmente perdas severas na produção. Um exemplo deste gênero é a Xanthomonas citri subsp. citri, causadora do cancro cítrico em diversas espécies de citros. O controle desta doença atualmente conta com o uso de quebraventos, erradicação de plantas contaminadas e desinfecção de equipamentos, embora o modo mais eficiente seja o uso de produtos químicos a base de cobre. Outra bactéria pertencente ao mesmo gênero é a X. albilineans, causadora da escaldadura-das-folhas na cana-de-açúcar. O controle dessa doença ainda é pouco efetivo, sendo aconselhada a desinfecção de equipamentos e mudas. Pensando no problema fitossanitário relacionado a essas bactérias e nos efeitos negativos associados aos produtos químicos à base de metais pesados, torna-se indispensável a busca por compostos naturais capazes de controlar estas doenças e que possam ser menos nocivos ao ambiente. Neste contexto, micro-organismos de ambientes extremos podem produzir metabólitos secundários ainda desconhecidos. Assim, o objetivo deste trabalho foi obter extratos brutos de fungos filamentosos isolados do solo antártico e avaliar seu potencial de bioatividade contra X. citri e X. albilineans através de ensaios de viabilidade celular. Foram testados 122 extratos contra ambas as bactérias. Nove destes extratos inibiram de forma satisfatória (>90%) o crescimento celular de X. citri e dois ex... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Phytopathogenic bacteria of the genus Xanthomonas able of attain several cultivars of commercial interest, causing yearly severe production losses. An example of bacterium of this genus is Xanthomonas citri subsp. citri, which causes citrus canker in various species of citrus. The control of this disease currently counts on the use of windbreaks, eradication of contaminated plants and disinfection of equipment, although the most efficient way is the use of copper-based chemicals. Another bacterium belonging to the same genus is X. albilineans, which causes leaf scald in sugarcane. The control of this disease is still not very effective, being advised the disinfection of equipment and seedlings. Thinking about the phytosanitary problem related to these bacteria and the negative effects associated with heavy metal chemicals, it is essential to search for natural compounds capable of controlling these diseases and that are less harmful to the environment. In this sense, microorganisms from extreme environments can produce secondary metabolites that are still unknown. Thus, the aim of this work was to obtain crude extracts of filamentous fungi isolated from the Antarctic soil and to evaluate their bioactivity potential against X. citri and X. albilineans through cell viability assays. In total, 122 extracts were tested against both bacteria. Nine of the 122 extracts inhibited satisfactorily (>90%) the cell growth of X. citri and two of the 122 extracts showed satisfactory inhibit... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Henrique Ferreira / Resumo: Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri) é o agente etiológico do cancro cítrico, uma doença que ataca todas as variedades comerciais de citros, causando prejuízos econômicos em vários países produtores. Em áreas endêmicas, o cancro cítrico é controlado principalmente por aplicação de bactericidas cúpricos. Compostos alternativos para controlar a doença são desejáveis, pois os bactericidas cúpricos causam impactos ambientais e podem induzir resistência em X. citri. Um passo importante para a descoberta e avaliação de novos compostos para controle de X. citri é a caracterização de genes/proteínas que são alvos em potencial. O gene mreB codifica para uma proteína que é uma actina bacteriana com papel-chave na determinação da morfologia celular. Esses genes foram caracterizados em algumas bactérias, nas quais foi demonstrado que são essenciais. Não existem relatos da caracterização de mreB em X. citri. A proteína MreB e a actina tem baixa similaridade de sequência, apesar de serem homólogos funcionais. Essas características fazem de MreB um alvo interessante para novos compostos antibacterianos. Os objetivos deste trabalho foram descrever a função e determinar a localização subcelular de MreB em X. citri. Para estudar a função de MreB, duas estratégias foram usadas para deletar o gene mreB em X. citri. Entretanto, não foi possível obter mutantes deletados para mreB nem na ausência, nem na presença de complementação. Esse resultado evidenciou que mreB é essencial para X. citri e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri) is the etiological agent of Citrus canker, a widespread plant disease that attacks all varieties of commercial citrus plants, causing economic loss worldwide. In endemic areas, citrus canker is controlled mainly by the application of cupric bactericides. Alternative compounds to control this pathogen are desirable, since copper based bactericides have negative environmental impact and induce resistance in X. citri. An important step for the discovery and evaluation of new compounds to control X. citri is the characterization of genes/proteins that are potential targets. The mreB gene codes for a protein that is a bacterial actin homologue with a key role in rod shape morphogenesis. This gene was characterized in some bacteria, in which it was shown to be essential. There are no reports of characterization of mreB in X. citri. MreB and actin have a weak sequence similarity, despite being functional homologues. These characteristics make MreB an interesting target for new antibacterial chemical compounds. The objectives of this work were to study the function and subcellular localization of MreB in X. citri. To study the function of MreB in X. citri, two strategies were used to delete the mreB gene. However, neither strategy produced deleted mutants. This result confirmed that mreB is essential to X. citri and showed that the complementation method used was not adequate to ensure the viability of X. citri. To investigate MreB subcellula... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-18Bitstream added on 2014-08-13T18:01:08Z : No. of bitstreams: 1 000738215.pdf: 2151140 bytes, checksum: 2b05dbf911b2b43a03712abe9d9a4c86 (MD5) / A citricultura é uma das principais atividades do agronegócio brasileiro, porém o aumento de doenças na última década tem causado grandes prejuízos a toda a cadeia produtiva. A doença cancro cítrico, causada pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) é um grave problema para o setor, não havendo até o momento método eficaz para o seu controle. Nesse estudo, utilizando RNASeq, foram analisados os perfis transcricionais de dois genótipos hospedeiros contrastantes à doença: laranja doce Pêra-Rio (PR) moderadamente resistente, e Lima Ácida Galego (LG), altamente suscetível, 24, 48 e 72 horas após a infecção com Xac, no intuito de identificar genes das plantas envolvidos na interação patógeno-hospedeiro. Foram encontrados 6.330, 3.478 e 6.795 genes diferencialmente expressos (GDEs) na espécie moderadamente resistente PR, 24, 48 e 72 horas após a inoculação com Xac, respectivamente, quando comparados com seus controles. Na espécie altamente suscetível Limão Galego foram identificados 1.491, 5.621 e 2.145 GDEs após 24, 48 e 72 horas da inoculação com Xac, respectivamente. Através do programa Blast2GO, genes e vias metabólicas de fotossíntese, sinalização celular, síntese hormonais, fatores de transcrição, entre outros, foram encontrados. Esse estudo revelou diferenças associadas à resistência e desenvolvimento a nível molecular em PR e LG em resposta ao cancro cítrico, demonstrando que na espécie moderadamente resistente há uma maior ativação dos mecanismos de defesa. Tais estudos podem ser utilizados para o desenvolvimento de plantas de citros com adequado nível de resistência ao cancro cítrico / The citrus agribusiness is very important to the Brazilian economy, but the increase of diseases in the last decade has caused great economic losses to the sector. The citrus canker, caused by the bacterium Xanthomonas citri subsp. citri (Xac), is a serious disease that attacks all citrus species economically important worldwide and there is not an effective method for its control. In this study, RNASeq was used to analyze the transcriptional profiles of two contrasting citrus genotypes regarding citrus canker susceptibility: sweet orange Pêra Rio (PR), moderately resistant, and Mexican lime ‘Galego´ (ML), highly susceptible. Gene expression were performed in a HiScanSQ System (Illumina) using total RNA isolated from leaves collected 24, 48 and 72 hours after Xac inoculation, with leaves inoculated with water been used as control. It were found 6,330, 3,478 and 6,795 differentially expressed genes (DGEs) in moderately resistant PR specie at 24, 48 and 72 hours after Xac inoculation, respectively, when compared with their controls. In the specie highly susceptible ML, it was identified 1,491, 5,621 and 2,145 DGEs after 24, 48 and 72 hours after Xac inoculation, respectively. Through the program Blast2GO, genes and metabolic pathways related to photosynthesis, cell signaling, hormone synthesis, transcription factors, among others, were found as involved in plant defense. This study revealed differences at the molecular level between PR and ML in response to citrus canker, showing that in the specie moderately resistant there is a greater activation of host defense mechanisms. Such informations can be used for the development of citrus plants with an adequate level of resistance to citrus canker

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-15Bitstream added on 2014-06-13T18:58:00Z : No. of bitstreams: 1 souza_hg_me_botfca.pdf: 1426991 bytes, checksum: 7c8beacd93595a04b7e0ef427ee21af6 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O termo cancro é utilizado para designar lesões localizadas na casca do caule de plantas lenhosas que podem resultar no anelamento do caule e no secamento da parte superior da copa e a morte da planta. A melhor opção para o controle da doença é a resistência genética dos indivíduos quanto ao patógeno utilizado. Com o objetivo de estudar o comportamento de resistência e mecanismos moleculares de clones dos parentais e das progênies de eucalipto quanto ao cancro causado por Chrysoporthe cubensis e Botryosphaeria sp. foram executados ensaios em casa de vegetação e em campo. Os isolados utilizados foram Chrysoporthe cubensis e Botryosphaeria sp. sendo produzidos em meio BDA e inoculados nos indivíduos pelo método do disco. A avaliação foi realizada 60 dias após a inoculação, medindo a área da lesão de cada material. Para o patógeno C. cubensis inoculados nos parentais foi encontrado uma média de 3,20 e 6,14 cm2 de área de lesão do tronco causado pelos isolados provenientes de Piracicaba e Bofete, respectivamente, enquanto que para Botryosphaeria sp. a média variou de 7,29 cm ² a 9,72cm ² da área da lesão. Dos indivíduos testados, com C. cubensis, foram encontrados 46,66% de plantas classificadas como resistentes; 6,67% plantas moderadamente resistente, 13,33% planta moderadamente suscetíveis e 33,34% plantas suscetíveis. Já para o teste de clones com Botryosphaeria sp. verificou-se 91,67% resistentes, 5% moderadamente resistentes, 1,67% moderadamente suscetível e 1,67% suscetíveis. As variâncias fenotípicas encontradas foram de 41,32 a 0,23 inoculados com C. cubensis e 0,285 a 156,88, quando inoculados com Bothyosphaeria sp. Os coeficientes de variação foram de 125% a 15,05% para C. cubensis e 29,86% a 101,13% para Bothyosphaeria sp. Os resultados indicam que os materiais genéticos testados possuem boa fonte de resistência para os dois fitopatógenos... / The term canker is used to assign to injuries located in the bark of stems of woody plants that can result in the anelamento of stems and drying of the superior part of the crown and the death of the plant. The best option for the control of the illness is the resistance genetic of the individuals concerning to the used patógeno. The objective of this study the molecular behavior of resistance and mechanisms of clonals of parental and the lineages the eucalyptus concerning the canker caused for Chrysoporthe cubensis and Dothiorella sp. The essays executed in the greenhouse and field. The isolated ones used concerning Chrysoporthe cubensis and Dothiorella sp. being produced in inoculated medium BDA and in the individuals for the method of the disk. The evaluation was concluded 60 days after the inoculation, measuring the area of the injury of each material. For pathogeno C. cubensis inoculated in the parental ones a 6,14 was found average of 3,20 and cm² of area of isolated injury of the trunk caused for the proceeding ones from Piracicaba and Bofete, respectively. The average of the area of the injury for the studied lineages varied of 7,29 cm ² 9,72cm ² for Dothiorella sp. The clonals inoculated C. cubensis were grouped into the categories HS (highly susceptible – 33,34%), MS (moderately susceptible -13,3%), MR (moderately resistant- 6,67%), and HR (highly resistant -46,66%). The clonal tested, with Botryosphaeria sp., verified resistant 91.67%, 5% moderately resistant, 1.67% moderately susceptible and 5,26% susceptible. The phenotypic variation found was from 41,32 to 0,23, inoculated with C. cubensis while Botryosphaeria sp from 0,285 to156,88. The coefficient of variation from 125% to 15,95% for C. cubensis and 29,86% to 101,13% for Botryosphaeria sp. The results indicate that the tested genetic materials possess good source of resistance for the two fitopatógenos tested... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-06-03Bitstream added on 2014-06-13T18:35:00Z : No. of bitstreams: 1 bonini_m_me_botfca.pdf: 503952 bytes, checksum: 1553a755d247df6ec4852dd6104b7a70 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Empresa Privada / O presente trabalho teve por objetivo avaliar a produção e a sensibilidade de 48 isolados de Xanthomonas axonopodis pv. citri e de 14 isolados de Xanthomonas spp. à bacteriocinas. Estudos foram realizados para verificar o efeito da temperatura, tempo de incubação e do tipo do meio de cultura sobre a produção de bacteriocina por isolados de X. axonopodis pv. citri. Todos isolados de X. axonopodis pv. citri não foram sensíveis às bacteriocinas produzidas por eles, não sendo essas afetadas pelo meio BDA, nutriente ágar + NaCl e YPDA, nos diferentes tempos e temperaturas de incubação. Porém, isolados de X. axonopodis pv. passiflorae foram sensíveis às bacteriocinas produzidas por 25 isolados de avaliados e o isolado de X. campestri pv. campestris e o de X. axonopodis pv. manihotis apresentaram sensibilidade variável. Dos 25 isolados de X. axonopodis pv. citri apenas cinco não foram inibidos pelas bacteriocinas produzidas por dois isolados de X. axonopodis pv. passiflorae. As bacteriocinas produzidas pelos isolados de X. axonopodis pv. citri (FDC-806) e de X. axonopodis pv. passiflorae (Mar 2850-A) foram termolábeis e resistentes à lisozima e sensíveis a DNAse. A bacteriocina produzida pelo isolado de X. axonopodis pv. passiflorae foi resistente à ação de proteinase K, tripsina e RNAse enquanto que a produzida pelo isolado de X. axonopodis pv. citri foi sensível a essas enzimas. / The objective of this work was to evaluate the production and sensitivity of 48 Xanthomonas axonopodis pv. citri strains and 14 Xanthomonas spp. strains to bacteriocins. A number of studies were carried out to verify the effect of temperature, incubation time, and type of culture medium on bacteriocine yield by X. axonopodis pv. citri strains. None of the X. axonopodis pv. citri strains were sensitive to the bacteriocins produced by themselves, and were not affected by the PDA, nutrient agar + NaCl, and YPDA media, at the different incubation times and temperatures studied. However, X. axonopodis pv. passiflorae and strains were sensitive to the bacteriocins produced by the 25 Xac strains evaluated, while a X. campestri pv. campestris and X. axonopodis pv. manihotis strains showed variable sensitivity. Of the 25 X. axonopodis pv. citri strains, only five were not inhibited by the bacteriocins produced by the two X. axonopodis pv. passiflorae strains. The bacteriocins produced by X. axonopodis pv. citri (FDC-806) and X. axonopodis pv. passiflorae (Mar 2850-A) were thermolabile and resistant to lysozyme and sensitive to DNAse. The bacteriocin produced by the X. axonopodis pv. passiflorae was resistant to the action of proteinase K, trypsin and RNAse, while the bacteriocin produced by the X. axonopodis pv. citri isolate was sensitive to those enzymes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-01-13Bitstream added on 2014-06-13T20:04:34Z : No. of bitstreams: 1 jaciani_fj_dr_jabo.pdf: 1617312 bytes, checksum: 98bec775500aab00ebca7cf99caade23 (MD5) / Um dos objetivos do presente estudo foi avaliar a diversidade genética de isolados brasileiros de X. citri subsp. citri (Xcc) com base em genes efetores do Sistema de Secreção Tipo III (avrXacE1, avrXacE2, avrXacE3, avrBs2, hpaF, XAC3090 e pthA4). Um total de 49 haplótipos foi identificado entre os 157 isolados analisados por “Southern blot”, e o maior polimorfismo genético observado nas análises com a sonda PthA4. Esses efetores estão amplamente distribuídos na população do patógeno e podem ser úteis para uma melhor compreensão da interação patógeno-hospedeiro. Outro objetivo desse trabalho foi a caracterização patogênica e genética de isolados de X. fuscans subsp. aurantifolii tipos B e C (Xfa-B e Xfa-C). Observou-se pequena agressividade dos isolados de Xfa-B e grande variação na patogenicidade de Xfa-C. Os isolados de Xfa-C produtores de pigmento escuro em meio de cultura foram menos agressivos que os isolados não produtores. Alguns isolados de Xfa-C foram patogênicos também a limões, limas ácidas, citrumelo ‘Swingle’ e tangerinas. Os isolados de Xfa-B e Xfa-C foram diferenciados pelas técnicas de AFLP, BOX e ERIC-PCR, com relativa diversidade entre isolados do mesmo patótipo, e análises da sequência do gene gyrB revelaram alta similaridade desses isolados com espécies de Xanthomonas patogênicas a outros hospedeiros (X. fuscans subsp. fuscans e X. axonopodis pvs. anacardii, dieffenbachiae, rhynchosiae, sesbaniae e vignicola). No presente estudo também foi descrito o primeiro relato de X. alfalfae (Xa) no Brasil. Os isolados investigados demonstraram limitada patogenicidade e agruparam-se geneticamente com X. alfalfae subsps. alfalfae e citrumelonis e X. axonopodis pvs. allii, cassiae, desmodii, patelii e ricini / In the present study, as one of the objectives, is showed the genetic diversity of Brazilian strains of X. citri subsp. citri (Xcc) based on effector genes of the Type III Secretion System (avrXacE1, avrXacE2, avrXacE3, avrBs2, hpaF, XAC3090 e pthA4). A total of 49 haplotypes were identified from 157 Xcc strains by Southern blot analysis using the cited genes as DNA probes. The highest polymorphism was observed with the PthA4. Those bacterium genes are extensively present in the Xcc population and can be used to a better comprehension of the Xcc-plant interaction. As a second objective, we present the genetic and pathogenic characterization of X. fuscans subsp. aurantifolii types B and C strains (Xfa-B e Xfa-C). In the pathogenic testes carried out Xfa-B presented a very limited pathogenicity, weaker than Xfa-C. Strains of this last pathotype presented a relatively high degree of pathogenicity variation, and those Xfa-C strains producers of dark pigment on culture medium were less pathogen than those not producers. Also some Xfa-C strains are pathogens to limes, lemons, Swingle citrumelo, and mandarins. Strains of Xfa-B and C were clearly differentiated by the molecular techniques AFLP, BOX and ERIC-PCR. Sequences of the gyrB gene revealed a high similarity of Xfa strains and other pathovars of Xanthomonas not pathogens of citrus. Finally, we presented the first detection of X. alfalfa (Xa) in Brazil, detected on a single Swingle citrumelo tree in São Paulo state. The Brazilian Xa strains showed a very limited pathogenicty, similar of a X. alfalfa subsp. citrumelonis

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-19Bitstream added on 2015-04-09T12:48:25Z : No. of bitstreams: 1 000819205.pdf: 7820938 bytes, checksum: b4045f963c89f07ea3405904f9001074 (MD5) / O cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (Xac), é uma das principais doenças que acometem a citricultura mundial e ataca uma ampla gama de espécies comerciais de citros, causando perdas significativas nos países produtores. A espécie de laranja doce Hamlin (Citrus sinensis) é suscetível ao cancro cítrico, enquanto a espécie de tangerina Satsuma (Citrus unshiu) é resistente. Para compreender os mecanismos moleculares relacionados aos sistemas de defesa ativados pela planta é importante identificar as alterações transcricionais de cada espécie vegetal sob estresse fitopatogênico, a fim de desvendar os elementos moleculares que são específicos de cada espécie. O objetivo do presente trabalho foi realizar uma análise comparativa temporal do transcriptoma de duas espécies cítricas contrastantes em resposta à Xac, pela técnica do RNA-Seq (Illumina). Um total de 5.673 e 6.231 transcritos diferencialmente expressos foi induzido nos tempos 24, 48 e 72 horas após a inoculação de Xac em Satsuma e Hamlin, respectivamente, enquanto 3.982 e 7.944 transcritos foram reprimidos. Deste total, 52 transcritos foram induzidos em comum, nas duas espécies, em todos os tempos de inoculação. Estes genes estão relacionados com a defesa basal da planta contra o ataque de Xac, pois apresentam genes que participam na percepção e reconhecimento do patógeno, genes que codificam fatores de transcrição e genes que participam na defesa da planta, como glucanases e proteinases. Entre os genes induzidos exclusivamente na espécie resistente Satsuma destacou-se uma proteinase aspártica. Esta proteína apresentou a maior expressão gênica no tempo 24 horas e pode estar envolvida na resistência desta espécie, visto que na espécie suscetível Hamlin, a expressão desta proteína foi menos expressiva e tardia, no tempo 48 horas. Outra resposta oposta entre as espécie foi na expressão de genes relacionados à ... / Citrus canker, caused by Xanthomonas citri subsp. citri (Xac), is a one of the most important disease affecting citrus production worldwide and attacks a wide range of commercial species of citrus trees, causing significant losses in producing countries. Hamlin sweet orange (Citrus sinensis) is canker-sensitive, while Satsuma mandarin (Citrus unshiu) is canker-resistant. To understand the molecular mechanisms underlying the differences in responses to Xac, transcriptional profiles of these two genotypes following Xac attack were compared by RNA-Seq (Illumina). The purpose of this study was to examine simultaneous changes in gene expression profile during the early stages (24, 48 and 72 hpi) of citrus canker infection in Satsuma and Hamlin. A total of 5673 and 6231 up-regulated transcripts were identified at 24, 48 and 72 hpi in Satsuma and Hamlin, respectively, while 3982 and 7944 were down-regulated. Of these, 52 transcripts were up-regulated in common between both genotypes. These genes in common are related to basic defense against Xac, because there are genes involved in patogen perception and recognition, transcription factors and genes related to plant defense, such as glucanases and proteinases. Among up-regulated genes expressed only in Satsuma, aspartic proteinase was highlighted. This protein presented the highest gene expression 24 hpi and it can be involved in Satsuma resistance, since the expression of this protein was less pronounced and delayed in Hamlin. Another opposite response between these two genotypes was the expression of genes related to cell wall. Such genes were pectato lyase, extensin, cellulose sinthase, and xiloglucano endotransglycosilase. The genes were up-regulated in Satsuma, while in Hamlin, they were down-regulated. For genes related to plant defense, both genotypes up- regulated pathogenesis-related proteins, especially 72 hpi. However, the expression of these genes did not prevent the symptoms in ...