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Desempenho agronômico de genótipos de tomateiro e reação a geminivírus / Tomato genotypes agriculture perfformance and reaction the geminivirusARAUJO, Ana Luisa Rodrigues de 31 January 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-01-31 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The tomato plant is the second most economically important vegetable crop in the world. In Brazil cultivation occurs in different states and for most of the months of the year, thereby favoring the onset of many diseases of economic importance caused by viruses. Among the viruses considered to be limiting this culture stand out from those caused by geminivirus, responsible for considerable losses in production. The geminiviruses are transmitted very efficiently by the vector Bemisia tabaci, popularly known as whitefly. The high incidence of this disease in tomato plants is mainly due to the introduction and spread of the B biotype of the insect vector. One way to control geminivirus is the development of resistant cultivars, which features as one of the best strategies for spreading the infection. Thus, the present study aimed to evaluate the resistance to geminivirus in advanced lines and commercial hybrids of tomato plants in natural conditions in the field, in the area of Belem do Sao Francisco and agronomic development of these materials in Vitoria de Santo Antao. municipality. For this, there were two experiments, both under field conditions. The materials used in the experiments were derived from advanced lines of program improvement of UFRPE and IPA and commercial hybrids. The first experiment, under field conditions, was carried out in the IPA station of Vitória de Santo Antao. The
experimental design was completely randomized with three replications and ten plants per plot. Factors research study were: total productivity, marketable productivity, non-commercial productivity and numbers of total fruits, numbers of commercial fruit and fruit numbers of discharges. The second experiment was conducted at the experimental station of the IPA in Belem do Sao Francisco. The materials used and the experimental design were also the same as described previously. Factors study were: to evaluate tomato lines and hybrids for resistance to begomoviruses, identify by molecular markers the Begomovirus species through PCR with specific primers and confirm the identity of amplified sequences by DNA sequencing. / O tomateiro é a segunda hortaliça com maior importância econômica no mundo. No Brasil seu cultivo ocorre em diferentes estados e durante grande parte dos meses do ano, favorecendo assim o surgimento de inúmeras doenças de importâncias econômicas causadas por vírus. Dentre as viroses consideradas como
limitantes a esta cultura destacam-se as causadas pelo geminivírus, responsáveis por perdas consideráveis na produção. Os geminivírus são transmitidos com grande eficiência pelo vetor Bemisia tabaci, popularmente conhecida como mosca-branca. A alta incidência dessa doença em tomateiro deve-se principalmente à introdução e dispersão do biótipo B do inseto vetor. Uma forma de controle do geminivirus é o desenvolvimento de cultivares resistentes, que apresenta como uma das melhores estratégias para dispersão da doença. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a resistência a geminivírus em linhagens avançadas e em híbridos comerciais de tomateiros, em condições de infecção natural de campo, no município de Belém do São Francisco e o desenvolvimento agronômico desses materiais no município de Vitória de Santo Antão. Para isto, realizaram-se dois experimentos, ambos em condições de campo. Os materiais utilizados nos experimentos foram linhagens avançadas oriundas do Programa de melhoramento da UFRPE e do IPA e híbridos comerciais. O primeiro experimento, de campo, foi realizado na Estação Experimental do IPA de Vitória de Santo Antão. O delineamento experimental foi
blocos casualizados com três repetições e dez plantas por parcela. Os fatores de estudo da pesquisa foram: produtividade total, produtividade comercial, produtividade não comercial e número de frutos totais, número de frutos comercias e número de frutos de descartes. O segundo experimento foi realizado na Estação
Experimental do IPA de Belém do São Francisco. Os materiais utilizados e o delineamento experimental também foram os mesmos descritos anteriormente. Os fatores de estudos foram: avaliar à resistência a begomovírus, identificar por marcadores moleculares a espécie de Begomovirus via PCR com primers
específicos e confirmar a identidade das sequências amplificadas por meio de sequenciamento do DNA.
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Begomovírus em áreas de cerrado: de plantas herbáceas cultivadas a arbóreas selvagens / Begomovirus in cerrado areas: from herbaceus to wild plant speciesRocha, Geisiane Alves 20 February 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / To understand how new viruses arise in agriculture, the interface zones between native systems and cultivated areas become an interesting object of study. The small number of studies focused on the detection of viruses, mainly with RNA genomes, in cerrado tree species in the interface zones is due to the difficulty of extracting quality nucleic acids for the necessary analysis. In the case of DNA viruses, such as begomovirus, to date there have been no reports on tree species in this type of vegetation. Begomovirus are among the main pathogens in different cultures in Brazil. However, in soybeans, one of the main crops in the country, these viruses are not among the most important pathogens for the culture, however, it is of great importance to identify different hosts of these viruses and in which environments they occur to know their diversity. The objective of this study was to detect and identify begomovirus in cerrado native trees and cultivated soybean plants near native vegetation areas, as well as to establish an efficient RNA extraction protocol for cerrado species in order to facilitate future related research with these plants. For begomovirus detection, samples of 30 tree species were collected from two areas of cerrado, in soybean the sampling was carried out in three areas of the Escola de Agronomia da Universidade Federal de Goiás - Regional Goiânia - planted with different cultivars. For all samples, DNA extraction was performed using a modified CTAB method and the detection was done by means of PCR using primers PAL1v1978 and PAR1c496. For the extraction of RNA, four methods were tested for Xylopia aromatica and Piper arboreum: TRIzol® reagent (method 1), TRIzol® reagent with modifications (method 2) and two methods using CTAB buffer (methods 3 and 4) that present differences in buffers composition in each method. The one that presented the best results was tested to obtain purified RNA of five cerrado tree species. Method 4 was chosen because of its best absorbance ratio (A260 / A280) when compared to the other methods. The RT-PCR of the RNA extracted from five species of cerrado areas showed good results after RNA extraction performed by method 4, qualifying this method as appropriate to obtain quality RNA for the molecular analysis of cerrado species. In the detection of begomovirus in 30 tree species of the cerrado, only Cardiopetalum calophyllum was positive. This is the first report of begomovirus in Brazilian cerrado tree species. The presence of two begomovirus species, Sida micrantha mosaic virus (SimMV) and Tomato severe rugose virus (ToSRV), were detected in one of the areas in the soybean sampled in the areas of the Escola de Agronomia. The ToSRV species was not previously reported in soybean and presents great potential to become an important pathogen for this crop and also for uncultivated plants, since this virus causes great losses in other crops, mainly tomato, and it has been demonstrated that its host range has increased in recent years. / Para se entender como novos vírus surgem na agricultura, as zonas de interface entre os sistemas nativos e as áreas cultivadas tornam-se um interessante objeto de estudo. O pequeno número de estudos focados na detecção de vírus, principalmente de RNA, em espécies arbóreas do cerrado nas zonas de interface é devido à dificuldade de extração de ácidos nucleicos de qualidade para análises necessárias. No caso dos vírus de DNA, como os begomovírus, até o momento não haviam relatos em espécies arbóreas nesse tipo de vegetação. Os begomovírus estão entre os principais patógenos em diferentes culturas no Brasil, entretanto em soja, uma das principais culturas do país, esses vírus não estão entre os patógenos mais importantes para cultura, porém, é de grande importância identificar diferentes hospedeiras desses vírus e em que ambientes ocorrem para conhecer sua diversidade. Assim, o objetivo geral do trabalho foi detectar e identificar begomovírus em espécies arbóreas nativas do cerrado e em plantas de soja cultivadas próximas a áreas de vegetação nativa e também estabelecer protocolo de extração de RNA eficiente para espécies do cerrado com intuito de facilitar pesquisas futuras relacionadas com essas plantas. Para detecção de begomovírus, amostras de 30 espécies arbóreas foram coletadas de duas áreas de cerrado, em soja a amostragem foi realizada em três áreas da Escola de Agronomia da Universidade Federal de Goiás – Regional Goiânia – plantadas com diferentes cultivares. Para todas as amostras foi realizada a extração de DNA através de um método CTAB (Brometo de cetil trimetil amônio) modificado e a detecção foi feita por meio de PCR (Reação em cadeia da polimerase) utilizando os primers PAL1v1978 e PAR1c496. Para extração de RNA foram testados quatro métodos a partir de folhas de Xylopia aromatica e Piper arboreum: reagente TRIzol® (método 1), reagente TRIzol® com modificações (método 2) e dois métodos utilizando tampão CTAB (métodos 3 e 4) que possuem diferenças nos tampões utilizados em cada método. O que apresentou os melhores resultados foi testado para a obtenção de RNA purificado de cinco espécies arbóreas de cerrado. O método 4 foi escolhido devido aos seus melhores resultados na razão de absorbância (A260 / A280) quando comparado aos outros métodos. A RT-PCR do RNA extraído de cinco espécies de áreas de cerrado mostrou bons resultados após a extração de RNA realizada pelo método 4, qualificando este método como apropriado para obtenção de RNA de qualidade para análise molecular de espécies do cerrado. Na detecção de begomovírus em 30 espécies arbóreas do cerrado, apenas Cardiopetalum calophyllum foi positiva. Este é o primeiro relato de begomovírus em espécie arbórea do cerrado brasileiro. Na soja, as plantas sintomáticas amostradas nas áreas da Escola de Agronomia foram positivas, sendo que em uma das áreas foi detectada a presença de duas espécies de begomovírus: Sida micrantha mosaic virus (SimMV) e Tomato severe rugose virus (ToSRV). A espécie ToSRV não foi relatada anteriormente em soja e apresenta grande potencial para se tornar um importante patógeno para essa cultura e também para plantas não cultivadas, já que esse vírus causa grandes perdas em outras culturas, principalmente tomateiro, e tem sido demonstrado que sua gama de hospedeiras tem aumentado nos últimos anos.
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Insights into regulatory mechanisms of the NIK-mediated antiviral defense: new components and the molecular bases of the defense / Introspecções sobre os mecanismos regulatórios da via de sinalização antiviral mediada por NIK: novos componentes e bases moleculares da defesaMachado, João Paulo Batista 20 July 2015 (has links)
Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-04T08:18:47Z
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Previous issue date: 2015-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A proteína NIK (NSP-interacting kinase), identificada por interagir com a proteína NSP (nuclear shuttle protein) de geminivírus, apresenta características estruturais, bioquímicas e biológicas condizentes com um autêntico receptor cinase envolvido na resposta de defesa à infecção por geminivírus. A ativação deste receptor imune resulta na fosforilação da proteína ribossomal L10 (RPL10) e na subsequente relocação nuclear desta proteína ribossomal. Apesar dos avanços obtidos com a identificação de RPL10, outras conexões moleculares que ligam a ativação de NIK à resposta antiviral ainda são desconhecidas, bem como a natureza deste mecanismo de defesa. Nesta investigação, foi identificado um novo componente efetor downstream da via de sinalização mediada por NIK, um fator de transcrição denominado LIMYB (L10-Interacting Myb domain-containing protein), isolado pela sua capacidade de interagir com RPL10 pelo sistema de duplo híbrido em leveduras. Ensaios de co-imunoprecipitação e de complementação de fluorescência bimolecular (BiFC) mostraram que o complexo RPL10-LIMYB ocorre estavelmente na planta, mais precisamente no núcleo das células vegetais. Estudos de caracterização funcional mostraram que LIMYB atua como um autêntico fator de transcrição, ligando-se ao promotor e inibindo a expressão de genes de proteínas ribossomais. Estes resultados sugerem que o mecanismo de defesa antiviral mediado por NIK baseia-se na supressão da tradução do hospedeiro. Para examinar esta hipótese, inicialmente foi avaliado os níveis de tradução em linhagens de tomate superexpressando um mutante superativo de AtNIK1 (T474D). Os resultados mostraram que as linhagens transgênicas apresentaram menor acúmulo de proteínas recentemente sintetizadas quando comparadas com plantas WT. Posteriormente, as linhagens de tomate superexpressando T474D foram infectadas com duas espécies de begomovírus altamente divergentes, ToYSV (Tomato yellow spot virus) e ToSRV (Tomato severe rugose virus). As linhagens transgênicas apresentaram sintomas atenuados ou foram assintomáticas. Estas observações foram associadas com um atraso na infecção viral, com taxas de infecção menores e com a redução no acúmulo de DNA viral em folhas sistêmicas infectadas. Apesar do fenótipo de tolerância exibido pelas linhagens superexpressando T474D e dos menores índices de síntese proteica, estas linhagens não apresentaram diferenças no desenvolvimento, no desempenho fisiológico e nas características horticulturais quando comparadas com plantas WT ou com linhagens superexpressando AtNIK1. Finalmente, foi determinado se a redução nos níveis de tradução global do hospedeiro causado pela superexpressão de T474D poderia prejudicar a síntese de proteínas virais. Para isto, frações polissomais foram isoladas a partir de linhagens WT e T474D infectadas com ToYSV e a presença de mRNA viral foi examinada nestas frações. Os resultados mostraram uma menor associação do mRNA que codifica a proteína do capsídeo viral nas frações de polissomos de linhagens T474D quando comparadas àquelas de linhagens não transformadas. Coletivamente, estes resultados indicam que begomovírus não são capazes de manter altos níveis de tradução de mRNA virais nas linhagens superexpressando o mutante T474D, indicando que a supressão global da síntese de proteínas, identificada nestes genótipos, pode proteger eficientemente as células contra a infecção por estes vírus. Entretanto, estudos da variação global na expressão gênica de plantas nik1 alelos nulos mostraram que a perda da função de NIK1 promoveu a indução de componentes do hub principal da sinalização a brassinosteróide e de hubs envolvidos na sinalização ao ácido salicílico e na imunidade antibacteriana. Estes resultados sugerem que NIK1 pode funcionar como um regulador negativo em vias de sinalização de desenvolvimento e imunidade, apesar de sua propriedade antiviral. / The NSP-interacting kinase (NIK) protein, identified through interaction with the geminivirus nuclear shuttle protein (NSP), displays structural, biochemical and biological characteristics consistent with an authentic receptor kinase involved in defense response against geminivirus infection. The activation of this immune receptor leads to phosphorilation of the ribosomal protein L10 (RPL10) and in the subsequent nuclear relocation of this ribosomal protein. Apart from the identification of RPL10 as a downtream component of the defense signaling, others molecular connections that link the NIK activation to the antiviral response, as well as the nature of this defense mechanism, remain to be determined. In this investigation, a new downstream effector component of the NIK-mediated signaling pathway, a transcription fator designated LIMYB (L10-Interacting Myb domain-containing protein), was identified by its capacity to interact with RPL10 through yeast two-hybrid system. Co-immunoprecipitation and bimolecular fluorescence complementation assays showed that RPL10-LIMYB complex occurs stably in the plant, specifically in the nucleus of plant cells. Functional characterization studies showed that LIMYB acts as an authentic transcription fator, binding to and inhibiting expression of ribosomal protein promoters. These results suggest that NIK-mediated antiviral defense mechanism is based on host translation suppression. To examine this hypothesis, the translation levels in tomato lines overexpressing the constitutively active mutant of AtNIK1 (T474D) was initially assessed. The results demonstrated that transgenic lines had lower accumulation of newly synthesized proteins when comparated to WT plants. Subsequently, T474D-overexpressing tomato lines were infected with two highly divergent begomovirus species, ToYSV (Tomato yellow spot virus) and ToSRV (Tomato severe rugose virus). The transgenic lines either displayed attenuated symptons or were asymptomatic. These findings were associated with delay in viral infections, lower infection rates and reduction in viral DNA accumulation in systemically infected leaves. Despite the tolerance phenotype and lower rates of protein synthesis displayed by T474D-overexpressing lines, no difference in the development, physiological performance and horticultural traits was observed between T474D-overexpressing and WT or AtNIK1-overexpressing lines. Finally, whether the reduction in overall levels of host translation caused by overexpression of T474D could affect the viral proteins synthesis was examined. For this purpose, polysomal fractions were isolated from WT and T474D lines infected with ToYSV and examined for the presence of viral mRNA. The results showed lower association of mRNA encoding viral capsid protein at the polysomes fractions of T474D lines when comparated to that of untransformed lines. Collectively, these results indicate that begomovirus are not able to maintain high levels of viral mRNA translation into T474D-overexpressing lines, indicating that the global suppression of the protein synthesis identified in these genotypes may efficiently protect cells against infection by these virus. However, studies of global changes in gene expression of nik1 null alleles revealed that loss of NIK1 function promoted induction of components of the main brassinosteroid signaling hub and of hubs involved in salicylic acid signaling and antibacterial immunity. These results suggest that NIK1 may function as a negative regulator in development and immunity signaling pathways, despite its antiviral property.
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Genetic variability of Euphorbia yellow mosaic virus and Macroptilium yellow vein virus in their respective natural hosts, Euphorbia heterophylla and Macroptilium lathyroides / Genetic variability of Euphorbia yellow mosaic virus and Macroptilium yellow vein virus in their respective natural hosts, Euphorbia heterophylla and Macroptilium lathyroidesLemos, Pedro Paulo Ferreira 15 March 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Begomoviruses (genus Begomovirus, family Geminiviridae) comprise a group of plant viruses of great economic importance causing serious economic losses in tropical and subtropical crops. It is believed that the emergence of begomoviruses in Brazil occurred through horizontal transfer of viruses previously restricted to non-cultivated plants by the B biotype of Bemisia tabaci. Little is known about the genetic variability of weedinfecting begomoviruses. The study of this variability is important to understand how viruses evolve in order to adopt strategies for the development of crop cultivars with durable resistance. In this study we investigated the genetic variability of two weedinfecting begomoviruses, Euphorbia yellow mosaic virus (EuYMV) and Macroptilium yellow vein virus (MaYVV), which infect Euphorbia heterophylla and Macroptilium lathyroides, respectively. Our results, based on 19 DNA-A sequences of EuYMV and 18 of MaYVV obtained from samples collected in 2011 and 2012, support the hypothesis that the genetic structure of begomoviruses can be modulated by their hosts by common processes of selection, mutation and recombination. We observed distinct degrees of genetic variability between the two viruses. EuYMV presented a higher variability, similar to other weed-infecting begomoviruses, while MaYVV presented a lower variability. The nucleotide diversity of EuYMV (0.00819) was four-fold higher than that of MaYVV (0.00197). The mutation frequency of EuYMV (2.5×10-3) was higher than that of MaYVV (4.2×10-4). This difference was supported by the higher nucleotide diversity of all genes of EuYMV compared to MaYVV: CP (~three-fold), Rep (~seven-fold), Trap (~32-fold), Ren (~four-fold), AC4 (~eight-fold). Therefore the higher variability of EuYMV can be explained mostly by the Trap gene. The lower diversity observed for MaYVV could be due to its recent emergence compared to EuYMV, reported since the 1950's in Brazil. / Os begomovírus (gênero Begomovirus, familia Geminiviridae) são um grupo vírus de plantas de grande importância econômica causando sérias perdas em diversas culturas tropicais e subtropicais. Acredita-se que a emergência dos begomovírus presentes no Brasil se deu por meio da transferência horizontal de vírus anteriormente restritos a plantas silvestres e invasoras para plantas cultivadas mediada pelo biótipo B de Bemisia tabaci. A maioria dos trabalhos realizados até o presente tiveram enfoque na caracterização molecular dos begomovírus e pouco se sabe sobre a variabilidade genética das populações destes no campo. O estudo desta variabilidade é importante para entender como os vírus evoluem no sentido de serem adotadas estratégias para o desenvolvimento de cultivares com resistência durável. Neste trabalho foi investigada a variabilidade genética de dois begomovírus encontrados em plantas invasoras, Euphorbia yellow mosaic virus (EuYMV) e Macroptilium yellow vein virus (MaYVV), que infectam Euphorbia heterophylla e Macroptilium lathyroides, respectivamente. Os resultados, baseados em 19 sequências de EuYMV e 18 de MaYVV obtidas de amostras coletadas em 2011 e 2012, reforçam a hipótese de que a estrutura genética de begomovírus pode ser modulada pelo hospedeiro por processos comuns de seleção, mutação e recombinação. Foram observados diferentes graus de variabilidade genética entre os dois vírus. O EuYMV apresentou maior variabilidade, semelhante a outros begomovírus que infectam plantas não cultivadas, enquanto o MaYVV apresentou baixa variabilidade. A diversidade nucleotídica do EuYMV (0,00819) foi aproximadamente quatro vezes mais elevada do que a do MaYVV (0,00197). A frequência de mutação do EuYMV (2,5×10-3) foi superior à do MaYVV (4,2×10-4). Esta diferença foi suportada pela maior diversidade nucleotídica de todos os genes do EuYMV em comparação ao MaYVV: CP (aprox. três vezes maior), Rep (sete vezes), Trap (32 vezes), Ren (quatro vezes), AC4 (oito vezes). Esses resultados indicam que a maior variabilidade genética de EuYMV pode ser explicada, principalmente, pelo gene Trap. A menor variabilidade observada para o MaYVV pode ser devido à sua provável emergência recente em comparação ao EuYMV, relatado desde a década de 1950 no Brasil.
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Identificação de um fator do hospedeiro, RPS5A, envolvido na interação com a proteína de movimento (MP) de geminivírus / Identification of movement protein MP-intaracting host facotrsBalmant, Kelly Mayrink 18 February 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-02-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The movement protein MP from bipartite geminivirus (begomovirus) facilitates the cell-to-cell and long-distance transport of viral DNA in addition to affecting viral pathogenicity. To identify host factors that interact with MP, initially a cDNA library prepared from CaLCuV (Cabbage leaf curl virus)-infected Arabidopsis leaf mRNA was generated in a pEXPAD502 vector. To select for interactions between the bait BD-MP and cDNA library-encoded proteins, double transformants (BD-MP+ cDNA-AD) were plated on medium lacking histidine but supplemented with 3-aminotriazole (3-AT). From 5 x 105 transformants screened, two clones, encoding AtEXL3 (Exordium Like 3), a cell wall protein, and AtRPS5A, ribosomal protein S5A, displayed histidine/adenine auxotrophy and activate LacZ expression, on X-gal indicator plates. Expression of a full-length RPS5A cDNA fused to the Gal4 activation domain in yeast carrying BD-MP promoted growth of the double transformants in the absence of histidine and presence of 3-AT, in addition to activating high levels of LacZ expression. Furthermore, the interaction between MP and RPS5A was confirmed in vitro by pull down assays. Analysis of RPS5A gene expression by qRT-PCR demonstrated that the accumulation of rpS5A transcripts is suppressed by geminivirus infection. Based on these results and others, a functional model for the MP-RPS5A interaction is discussed. / A proteína de movimento (MP) de geminivírus bissegmentados (begomovirus) facilita o movimento célula-célula, bem como o movimento a longas distâncias do DNA viral, além de influenciar na patogenicidade viral. Com o objetivo de identificar fatores do hospedeiro que interagem com MP, inicialmente foi construída uma biblioteca de cDNA a partir de mRNAs de folhas de Arabidopsis infectadas com CaLCuV (Cabbage leaf curl virus) no vetor pEXPAD502. Para selecionar por interações entre a proteína quimérica BD-MP e proteínas codificadas pelos cDNAs da biblioteca, transformantes duplos (BDMP+ cDNA-AD) foram plaqueados em meio deficiente de histidina e suplementados com 3-amino triazol (3-AT). De um total de 5 x 105 transformantes escrutinados, dois clones, codificando EXL3 (Exordium Like 3), uma proteína de parede celular, e RPS5A, proteína ribossomal S5A, apresentaram auxotrofia a histidina e expressão do gene repórter LacZ, em placas indicadoras de X-gal. Expressão do cDNA completo de RPS5A fusionado ao domínio de ativação de Gal-4 em leveduras, carreando BD-MP, promoveu crescimento dos transformantes na ausência de histidina e presença de 3-AT, além de ativar altos níveis de expressão de LacZ.. Além disso, a interação entre MP e RPS5A foi confirmada in vitro por ensaios de pull down. Análises de expressão do gene RPS5A por meio de qRT-PCR demonstraram que o acúmulo de seus transcritos é reprimido por geminivírus. Baseado nestes resultados e de outros, um modelo funcional para interação de MP com RPS5A é discutido.
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