Made available in DSpace on 2015-03-26T13:51:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 952076 bytes, checksum: 7fbcb43414ecacd3439620826b6172cd (MD5) Previous issue date: 2012-07-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Colletotrichum lindemuthianum is the causal agent of common bean anthracnose. Genes that encode cell wall-degrading enzymes are essential for the development of this disease. The pectinases are characterized as the most important group of cell wall- degrading enzymes produced by phytopathogen fungi. The gene coding for pectate lyase, pecCl1, was previously identified in a suppressive subtractive library of bean infected with C. lindemuthianum. Isolation of the gene pecCl1 made it possible to obtain mutants and to analyze the regulation of this gene during development of anthracnose, determining whether the pectate lyase is a pathogenic factor. Thus, the aim of our study was structurally and functionally characterize the gene encoding pectate lyase in C. lindemuthianum. Initially, was performed the structural analysis of the gene pecCl1. The complete nucleotide sequence of the gene pecCl1 was deposited in Genbank with accession number JX270683. The analysis of the promoter region revealed some putative cis-elements and potential binding motifs of transcription factors involved in the regulation of pectate lyase gene expression. The deduced amino acid sequence of pecCl1 showed sequence identity with the pectate lyase F of Colletotrichum higginsianum and the pectate lyase C of Glomerella graminicola M1.001. Furthermore, it was found putative conserved domain pfam03211 of the pectate lyases superfamily. The gene pecCl1 is represented by a single copy in the C. lindemuthianum genome. However, into the genome of Colletotrichum graminicola, three sequences encoding pectate lyase showed sequence identity with the gene pecCl1 of C. lindemuthianum, and into the genome of C. higginsianum seven sequences encoding pectate lyase showed sequence identity with the gene pecCl1 of C. lindemuthianum, indicating that the C. lindemuthianum genome can possess other genes encoding pectate lyase. Phylogenetic analysis of pectate lyase amino acid sequences of filamentous fungi exhibited the formation of two distinct groups which are grouped on the basis of members of the pectate lyases multigene family. The Split-Marker technique was effective in C. lindemuthianum pecCl1 gene inactivation, allowing the study of pecCl1 function in a mutant by specific integrations and without ectopic integrations. The pecCl1 gene inactivation did not lead to complete loss of the pectate lyase activity, and consequently only decreased anthracnose symptoms in its host, which is consistent with the presence of other genes coding pectate lyase, allowing greater flexibility in pathogen aggressiveness. The analysis of differential expression of gene pecCl1 by qPCR was performed at different stages of bean infection and were observed expression levels of pecCl1 at all stages of development of the fungus in the plant, but a significant increase was observed five days after infection, in the onset of necrotrophic stage. At this stage, secondary hyphae cause extensive degradation of plant cell wall through the secretion of wide range of depolymerases, among these, the pectate lyase. Thus, the pectate lyase encoded by the gene pecCl1 is important to aggressiveness of C. lindemuthianum. The analysis of pectate lyases in C. lindemuthianum can not only assist in understanding the disease, but may also lead to discovery of one more target for disease control. / Colletotrichum lindemuthianum é o agente causal da antracnose do feijoeiro comum. Genes que codificam enzimas que degradam a parede celular são essenciais para o desenvolvimento dessa doença. As pectinases são caracterizadas como o grupo de enzimas que hidrolisam a parede celular mais importante produzidas por fungos fitopatogênicos. O gene pecCl1, que codifica pectato liase, foi previamente identificado em uma biblioteca subtrativa supressiva de feijoeiro infectado com C. lindemuthianum. O isolamento do gene tornou possível a obtenção de mutantes e análise da regulação deste gene durante o desenvolvimento da antracnose, visando determinar se a pectato liase é um fator de patogenicidade. Desta forma, o objetivo do nosso trabalho foi caracterizar estruturalmente e funcionalmente o gene que codifica pectato liase em C. lindemuthianum. Inicialmente, foi realizada a análise estrutural do gene pecCl1. A sequência completa de nucleotídeos do gene pecCl1 foi deposita no Genbank com número de acesso JX270683. A análise da região promotora revelou alguns possíveis cis-elementos e sítios de ligação a fatores de transcrição envolvidos na regulação da expressão gênica da pectato liase. A sequência de aminoácidos deduzida de pecCl1 apresentou identidade de sequências com a pectato liase F de Colletotrichum higginsianum e a pectato liase C de Glomerella graminicola M1.001. Além disso, detectou-se um possível domínio conservado pfam03211 da superfamília de pectato liases. O gene pecCl1 encontra-se representado por uma cópia única no genoma de C. lindemuthianum. No entanto, no genoma de Colletotrichum graminicola, três sequências que codificam pectato liase apresentaram identidade de sequências com o gene pecCl1 de C. lindemuthianum, e no genoma de C. higginsianum sete sequências que codificam pectato liase apresentaram identidade de sequências com o gene pecCl1 de C. lindemuthianum, indicando que o genoma de C. lindemuthianum pode possuir além do gene pecCl1 outros genes que codificam pectato liase. A análise filogenética de sequências de aminoácidos de pectato liases de fungos filamentosos mostrou a formação de dois grupos distintos, que se agruparam com base nos membros da família multigênica de pectato liases. A técnica de Split-Marker mostrou-se eficiente na inativação do gene pecCl1 de C. lindemuthianum, possibilitando o estudo da função do gene pecCl1, em um mutante com integração específica e livre de integrações ectópicas. A inativação do gene pecCl1 não levou a perda completa da atividade de pectato liase, e consequentemente, somente diminuiu os sintomas de antracnose em seu hospedeiro, o que é consistente com a presença de outros genes que codificam pectato liase no fungo, permitindo ao patógeno uma maior flexibilidade em sua agressividade. Foi realizada a análise da expressão diferencial do gene pecCl1 por qPCR nos diferentes estágios de infecção no feijoeiro e foram observados transcritos de pecCl1 em todas as fases de desenvolvimento do fungo na planta, mas houve um aumento significativo destes transcritos cinco dias após a infecção, no início da fase necrotrófica do fungo. Nesta fase, as hifas secundárias causam degradação extensiva da parede celular vegetal por meio da secreção de vasta gama de despolimerases, dentre estas, a pectato liase. Portanto, a pectato liase codificada pelo gene pecCl1 é importante para agressividade de C. lindemuthianum. A análise de pectato liases poderá não somente auxiliar na compreensão da antracnose em feijoeiro comum, mas também poderá levar a descoberta de mais um alvo para o controle dessa doença.

Orientador: Antônio Carlos Monteiro / Banca: José Eduardo Marcondes de Almeida / Banca: Sérgio Antonio de Bortoli / Resumo: A traça-das-crucíferas Plutella xylostella é relatada como uma das principais pragas das crucíferas no Brasil e no mundo. Sua principal forma de controle ainda é o químico, mas seu uso indiscriminado tem causado problemas de resistência de algumas populações, além de matar seus inimigos naturais e trazer malefícios para o ambiente e para o homem. Alguns estudos de controle biológico vêm sendo realizados para o controle dessa praga, dentre eles destacando-se o uso de fungos entomopatogênicos e de parasitóides. Assim, foi realizado um estudo com o objetivo de determinar a concentração e tempo letal 50 e 90 dos fungos entomopatogênicos Beauveria bassiana, Isaria fumosorosea e Metarhizium anisopliae para lagartas de P. xylostella, e a patogenicidade de isolados deste fungos para ovos, lagartas, pupas e adultos da praga. Foram utilizados cinco isolados de cada espécie fúngica, sendo que os mais patogênicos à todas as fases do ciclo de vida do inseto foram utilizados para investigar a interação dos entomopatógenos com os parasitóides Trichogramma pretiosum e T. exiguum e com o predador Podisus nigrispinus. As CL90 para B. bassiana, I. fumosorosea e M. anisopliae foram 2 x 108, 8,65 x 107 e 1,77 x 108 conídios mL-1, respectivamente, sendo que estas foram utilizadas em todos os experimentos posteriores. Os isolados CB 75 e IBCB 133 de I. fumosorosea mostraram uma ação patogênica eficiente para ovos da praga, causando, respectivamente, 66 e 70% de mortalidade. Para a fase de lagarta os isolados E9 e o IBCB 425 de M. anisopliae, causaram, respectivamente, 98 e 96% de mortes. Considerando a mortalidade total de pupas tratadas e seus adultos emergidos, a ação dos isolados AM 09, JAB 07, IBCB 74 e IBCB 87 não diferiu significativamente (p<0,01) causando, respectivamente, 94, 92, 82 e 100% de mortalidade do inseto. Para os adultos não houve diferença significativa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The diamondback moth Plutella xylostella is related as one of mainly pests in crucifers in Brazil. Its mainly control way still is chemical, but its indiscriminate use has been causing resistance in some populations, besides to kill its natural enemies and bring bad things for environment and human. Some studies of biological control have been made, outsdanding entomopathogenic fungi and parasitoids. Thus, it was determinated the lethal time and concentration 50 and 90 of entomopathogenic fungi Beauveria bassiana, Isaria fumosorosea and Metarhizium anisopliae to larvae of P. xylostella, and the pathogenicity of strains of these fungi to eggs, larvae, pupae and adults of the pest. It was used five strains of each fungal specie, and the most pathogenic were used to investigate the interaction between entomopathogens and the parasitoids Trichogramma pretiosum and T. exiguum and with the predator Podisus nigrispinus. The LC90 for B. bassiana, I. fumosorosea and M. anisopliae were 2 x 108, 8,65 x 107 e 1,77 x 108 conidia ml-1, respectively, being used in the following bioassays. The strains CB 75 and IBCB 133 of I. fumosorosea showed an efficient pathogenic action for the eggs of the pest, causing, respectively, 66 and 70% of mortality. For larvae the isolates E9 and IBCB 425 of M. anisopliae, caused, respectively, 98 and 96% of death. Considering the total mortality of treated pupae and its emerged adults, the action of AM 09, JAB 07, IBCB 74 and IBCB 87, did not differ significantly (p<0,01) causing, respectively, 94, 92, 82 e 100% of insect mortality. For adults there was no statistical difference between the B. bassiana strains. The isolates CB 75 and IBCB 133 of I. fumosorosea caused, respectively, 98 and 94% of adults death of P. xylostella and the strains E9, IBCB 159 and IBCB 425 of M. anisopliae, caused 100, 92 and 96% of death. For the obtained results in all the stages of this study... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Antonio Batista Filho / Banca: Carlos Frederico Wilcken / Banca: Antonio Carlos Monteiro / Banca: Jose Eduardo Marcondes Almeida / Banca: Luis Garrigos Leite / Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar a patogenicidade do isolado JAB 02 de Lecanicillium lecanii (Zimm.) Zare & Gams ao ácaro rajado Tetranychus urticae e a sua compatibilidade com agrotóxicos, nematóides entomopatogênicos e ácaros predadores. Os conídios do fungo, produzidos em arroz, foram avaliados nas concentrações de 5 x 106, 1 x 107, 5 x 107, 1 x 108 e 5 x 108 conídios/mL. A partir das porcentagens de mortalidade de T. urticae, que variaram entre 49 e 90% no décimo dia de avaliação, foi determinada a CL50 de 5,25 x 106 con./mL. A compatibilidade em laboratório foi verificada misturando-se os agrotóxicos em meio de cultura BDA e os parâmetros utilizados para a avaliação foram crescimento vegetativo, esporulação e viabilidade do entomopatógeno. Em condições de estufa, as suspensões dos produtos químicos e, posteriormente, a do fungo foram pulverizadas em plantas de crisântemo. Após a aplicação, quatro folhas foram coletadas e lavadas obtendo-se uma suspensão que foi plaqueada em BDA, sendo então avaliado o crescimento das colônias do fungo. Verificou-se, em laboratório, que a maioria dos inseticidas e os acaricidas foram compatíveis ao fungo, com exceção do inseticida Thiodan® classificado como muito tóxico. Todos os fungicidas testados foram classificados como tóxico e muito tóxico. Em condições de estufa, no tratamento com o fungicida Rovral® foi observado um número de colônias fúngicas formadas compatível com a testemunha. Essa compatibilidade repetiu-se para os produtos Alto 100® e Thiodan® em alguns dos tempos avaliados. No teste de patogenicidade, os conídios produzidos em meio de cultura com inseticidas e acaricidas, a partir da compatibilidade em laboratório, não tiveram sua viabilidade afetada e foram patogênicos ao ácaro rajado Tetranychus urticae. Além disso, foram realizados...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this study was to evaluate the pathogenicity of Lecanicillium lecanii (Zare & Gams), isolate JAB 02, to the two-spotted mite Tetranychus urticae (Koch), its compatibility with agrochemical products and its selectivity to entomopathogenic nematodes and predatory mites. The pathogenicity of the fungus produced in rice to T. urticae was evaluated at the concentrations of 5 x 106, 1 x 107, 5 x107, 1 x 108 and 5 x 108 conidia/mL. The mortality rates of T. urticae ranged from 49 and 90 % in the tenth evaluation day and the LC50 was 5,25 x 106 conidia/mL. The compatibility in laboratory was verified by adding chemical products to the PDA media and the evaluated parameters were the vegetative growth, sporulation and viability of the entomopathogen. In greenhouse, L. lecanii were sprayed on chrysanthemum plants after the pulverization of the chemical products; subsequently, four leaves of each treatment were collected and washed to obtain a suspension that were transferred to PDA medium to evaluate the growth of the fungus colonies in laboratory conditions. The acaricides and the most of insecticides were compatible to the isolate JAB 02, except the insecticide Thiodan®, which was classified as very toxic. All the evaluated fungicides were classified as toxic or very toxic. In greenhouse assays, the fungicide Rovral® produced a number of grown colonies similar to those of the control and this compatibility was also showed by the products Alto 100® and Thiodan® in some of the evaluated periods. In another pathogenicity test, when L. lecanii were grown in culture media containing the insecticides, the conidia viability were not affected and the fungus were pathogenic to T. urticae, with mortality rates superior to the control in some cases. Also, compatibility bioassays involving L. lecanii at 5 x 106, 1 x 107 and 5 x 107 con./mL and the entomopathogenic nematodes Steinernema sp. (CB n6) and Heterorhabditis indica (CB n5) were conducted. / Doutor

The ex situ fungal cultures collections represent important biological heritage and is useful for mycologists and plant pathologists, supporting several scientific works. They provide viable pathogens anytime and assisting at identification, morpho-physiological aspects, life cycle, epidemiology, resistance to fungicides and breeding programs in resistance of diseases. However, there is not a universal preservation method that is efficient and suitable for the different groups of fungi. The most appropriate is the one that maintain, even after long periods, the original characteristics of culture: viability, sporulation and pathogenicity, excluding mutations and undesirable contamination. The choice will depend of the laboratory infrastructure, micro-organism, objectives, preferences and knowledge of the researcher. For necrotrophic fungi, after passing their life cycle stage as saprophytes they can be isolated in growing medium, using different preservation methods, especially: periodic transfer, dried host tissues, sterile water (Castellani), mineral oil, sterile soil, freezing, silica gel, lyophilization and cryopreservation. The study aimed to describe the efficiency of sterile soil (68 isolates), resistant structures (Sclerotinia sclerotiorum) in 4°C (10 strains), gelatin (17 strains), mineral oil (31 strains) and silica gel (14 strains) on the maintenance of viability, sporulation and colonization-pathogenicity of phytopathogenic necrotrophic fungi preserved in different dates, in Laboratório de Micologia e Proteção de Plantas (LAMIP), Uberlândia (MG), and in Laboratório de Microbiologia e Fitopatologia (LAMIF), Monte Carmelo (MG). The gelatine method has never been tested for fungi. The viability remained in 38 strains of sterile soil; three of mineral oil, 10 of gelatin. Sclerotia s maximum time of preservation was four years, and all fungal strains were viable on silica gel. / As coleções ex situ de culturas fúngicas são um importante patrimônio biológico, úteis à micologia e fitopatologia como suporte em trabalhos científicos. Disponibilizam patógenos a qualquer momento para: identificação, estudos morfofisiológicos, ciclo de vida, epidemiologia, resistência aos fungicidas e programas de melhoramento, visando resistência a doenças. Não há um método de preservação que seja eficiente e recomendado para os diferentes grupos de fungos, sendo mais adequado aquele que mantiver, mesmo após longos períodos, as características originais da cultura viabilidade, esporulação e patogenicidade , evitando mutações e contaminações indesejadas. A escolha irá depender da infraestrutura do laboratório, do microrganismo em estudo, dos objetivos do trabalho e de preferências e conhecimentos do pesquisador. Para os fungos necrotróficos, que passam alguma fase de seu ciclo de vida como saprófitas, podendo ser isolados em meio de cultivo, utilizam-se: repicagens periódicas, tecidos secos do hospedeiro, Castellani, óleo mineral, terriço, congelamento, sílica-gel, liofilização e criopreservação. O trabalho objetivou avaliar a eficiência de métodos de preservação e o tempo máximo de manutenção da viabilidade, esporulação, colonização/patogenicidade de fungos fitopatogênicos necrotróficos utilizados no Laboratório de Micologia e Proteção de Plantas (LAMIP) em Uberlândia (MG) e no Laboratório de Microbiologia e Fitopatologia (LAMIF) em Monte Carmelo (MG), preservados pelos métodos: terriço (68 isolados), escleródios (Sclerotinia sclerotiorum) em 4 °C (10 isolados), gelatina (17 isolados), óleo mineral (31 isolados) e sílica-gel (14 isolados), em diferentes datas. Mantiveram-se viáveis 38 isolados em terriço, três isolados em óleo mineral e 10 isolados em gelatina. O tempo máximo de preservação de escleródios foi de quatro anos, sendo que todos os isolados em sílica-gel permaneceram viáveis. / Mestre em Agronomia

The growing demand for strawberries has imposed challenges, especially regarding the control of pests. Many farmers report problems with reduced chemical control efficiency, probably due to selection of resistant populations of insects and mites. An alternative is the use of biological control using pathogenic fungi as a tool in integrated pest management. Metarhizium spp. (Hypocreales: Clavicipitaceae) are generalist entomopathogenic fungi with worldwide distribution and can cause diseases in a large number of hosts. Many studies on the development of Metarhizium as a biological control agent were performed, but this bulk of knowledge is in remarkable contrast to the lack of research on the fundamental ecology of Metarhizium in agroecosystems. This thesis aimed to evaluate the establishment, persistence and dispersal of these entomopathogenic fungi in strawberry crop soil in Inconfidentes, Minas Gerais, Brazil; and to study the diversity and abundance of species of Metarhizium isolated from organic and conventional strawberry crop soils, and the field margins in Brazil and Denmark. The effectiveness of new species of Metarhizium recently found in Brazil, was evaluated against two spotted spider mite, Tetranychus urticae. Applied isolates of M. anisopliae (ESALQ1037) and M. robertsii (ESALQ1426) were able to persist for up to 12 months after the application within the soil, and disperse to other plots and colonize the rhizosphere of strawberry plants. In the plots where ESALQ1037 and ESALQ1426 were applied, 25% and 87.5% of the isolates recovered after 12 months consisted of the same isolates inoculated. A new taxonomically unassigned lineage, referred to as Metarhizium sp. Indet. 5 in this study, was found in strawberry crop margins. The dominant species of Metarhizium in Brazil and Denmark was Metarhizium robertsii and M. brunneum respectively. Further, Metarhizium pemphigi was first detected in Denmark in this study. Soil in organically grown strawberries harbored a more diverse population of Metarhizium spp. compared with conventionally grown strawberries. These studies showed for the first time the potential of new species of Metarhizium as spider mite biological control agents, the lowest median lethal time (LT50 = 4 ± 0.17 days) was observed in mites treated with the isolate ESALQ1638 of Metarhizium sp. indet. 1. The best isolates were ESALQPL63 of B. bassiana, ESALQ1608 and ESALQ1638 of Metarhizium sp. indet. 1 and ESALQ3069 and ESALQ3222 of M. pingshaense based on the survival curve, total mortality, percentage of sporulated cadavers and LT50. Knowledge of the diversity of Metarhizium spp. and persistence in strawberry soil generated in this study may be useful in developing conservation strategies and maximize the natural biological pest control. / A crescente demanda por morangos vem impondo desafios, especialmente quanto ao controle das pragas. Muitos agricultores relatam problemas com a redução da eficiência do controle químico, provavelmente devido à seleção de populações resistentes de insetos e ácaros. Uma alternativa é o uso de controle biológico com fungos entomopatogênicos como ferramenta dentro do manejo integrado de pragas. Metarhizium spp. (Hypocreales: Clavicipitaceae), são fungos entomopatogênicos generalistas com distribuição cosmopolita e que podem causar doenças em um grande número de hospedeiros. Muitos estudos sobre o desenvolvimento de Metarhizium como agente de controle biológico foram realizados, mas este leque de conhecimento está em contraste com a notável falta de investigação sobre a ecologia de Metarhizium nos agroecossistemas. Esta tese teve como objetivo avaliar o estabelecimento, persistência e dispersão destes fungos entomopatogênicos em solo de morangueiro em Inconfidentes, Minas Gerais, Brasil; bem como estudar a diversidade e abundância de espécies de Metarhizium isolados do solo de cultivos orgânico e convencional de morangueiro, e das margens das plantações no Brasil e Dinamarca. A eficácia de novas espécies de Metarhizium, encontradas recentemente no Brasil, foi avaliada contra o ácaro rajado, Tetranychus urticae. Os isolados inoculados de M. anisopliae (ESALQ1037) e M. robertsii (ESALQ1426) foram capazes de persistir por até 12 meses após a aplicação no solo, além de dispersar para outras parcelas e colonizar a rizosfera dos morangueiros. Nas parcelas onde ESALQ1037 e ESALQ1426 foram aplicados, 25% e 87,5% dos isolados recuperados após 12 meses consistiam dos mesmos isolados inoculados. Uma nova linhagem não taxonomicamente identificada, referida neste trabalho como Metarhizium sp. Indet. 5, foi encontrada nas margens de morangueiros cultivados. A espécie dominante de Metarhizium no Brasil e Dinamarca foi Metarhizium robertsii e M. brunneum, respectivamente. Além disso, Metarhizium pemphigi foi detectado pela primeira vez na Dinamarca neste estudo. Solos de cultivo orgânico de morangueiro em geral apresentaram uma diversidade maior de Metarhizium do que solos de cultivos convencionais. Estes estudos revelaram pela primeira vez o potencial de novas espécies de Metarhizium como agentes de controle biológico do ácaro rajado, sendo o menor tempo letal mediano (TL50= 4 ± 0.17 dias) observado em ácaros tratados com o isolado ESALQ1638 de Metarhizium sp. indet. 1. Os melhores isolados foram ESALQPL63 de B. bassiana, ESALQ1608 e ESALQ1638 de Metarhizium sp. indet. 1 e ESALQ3069 e ESALQ3222 de M. pingshaense baseado na curva de sobrevivência, mortalidade total, porcentagem de cadáveres esporulados e TL50. O conhecimento da diversidade de Metarhizium spp. e persistência em solos de morango, gerados neste estudo, poderão ser úteis no desenvolvimento de estratégias de conservação e maximizar o controle biológico natural de pragas.

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Ricardo Aparício / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:35:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pelloso_AlexandreCesar_M.pdf: 8109350 bytes, checksum: fc162ef3c04f105331de4e0c0bb979f3 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Após o sequenciamento do genoma da Xylella fastidiosa, linhagem 9a5c houve um grande aumento de informações relacionadas a este organismo. Porém grande parte das proteínas desta bactéria ainda não apresentam funções preditas. No presente estudo, objetivou-se a caracterização inicial de três proteínas deste micro-organismo, a saber: XfCysB (orf Xf0683), XfLysRL (orf Xf1448) e XfycjZ (orf Xf1480). Essas proteínas apresentam alta similaridade com membros da família de reguladores transcricionais do tipo LysR (LTTR). Os LTTR constituem a família de reguladores mais comuns em procariotos e apresentam funções diversas tais como regulação de genes envolvidos no metabolismo, divisão celular, quorum sense, virulência, resposta ao estresse oxidativo, entre outras. Dentre as proteínas em estudo, a única proteína que possui predição dentro da família LysR é a XfCysB, cujas proteínas homólogas, já caracterizadas, estão envolvidas na regulação do operon cys, o qual está envolvido na biossíntese de cisteína. Após a clonagem das proteínas, a caracterização estrutural foi feita por Cromatografia de Exclusão por Peso Molecular, em que foi possível observar o estado oligomérico da proteína; Dicroísmo Circular para verificar se a proteína apresenta estrutura secundária estruturada e SAXS (Espalhamento de Raios-X a Baixos Ângulos) ,apenas para a proteína XfLysRL, para a determinação do envelope da proteína em solução. A caracterização funcional foi feita pela análise da expressão das proteínas durante as diferentes fases de formação do biofilme (5, 10, 15, 20 e 30 dias de crescimento) de X. fastidiosa por Western blot utilizando anticorpos específicos para cada proteína em estudo. Com os resultados obtidos pode-se estimar que a massa molecular da proteína XfLysRL é de 50 kDa quando em solução, indicando que a XfLysRL encontra-se na forma dimérica, uma vez que a massa molecular do monômero é de 23,7 kDa. Possui também a estrutura secundária estruturada, sendo estável de 4°C a 44 ° C. Foi possível verificar também que a proteína está monodispersa quando em solução, é estruturalmente globular e pôde-se produzir, com os dados obtidos, um primeiro modelo para a estrutura da proteína. Já a proteína XfCysB teve a sua massa estimada em 45,3 kDa quando em solução e de 195,1 kDa quando na presença do seu co-indutor específico, além de apresentar uma estrutura secundária estruturada. Em relação à proteína XfycjZ pôde-se observar que esta quando em solução possui uma massa molecular estimada em 174,8 kDa demonstrando que sua forma oligomérica é de tetrâmero. Os estudos funcionais indicam que as três proteínas são expressas durante a formação do biofilme de X. fastidiosa, ou seja, estão presentes nos 6 tempos analisados. Deste modo, o estudo detalhado das presentes proteínas torna-se importante devido a sua presença na formação do biofilme de X. fastidiosa, um dos mecanismos de patogenicidade da bactéria. Outro fator importante é a utilização dos resultados da caracterização estrutural na elucidação do papel desempenhado pelas proteínas, visto que a estrutura protéica está diretamente envolvida com sua função / Abstract: After sequencing the genome of Xylella fastidiosa, strain 9a5c, there was a large increase in information related to this organism, but most of the proteins produced by these bacteria do not have predicted functions. In this study, the objective was the initial characterization of three proteins of this organism, namely XfCysB (orf Xf0683) XfLysRL (orf Xf1448) and XfycjZ (orf Xf1480). These proteins show high similarity to members of the family of LysR-type transcriptional regulators (LTTR). The LTTR family of regulators is the most common in prokaryotes and has diverse functions such as regulation of genes involved in metabolism, cell division, quorum sense, virulence, oxidative stress response, among others. Among the proteins under study, the only protein that has more specific prediction of classification within the family is the LysR XfCysB, which already characterized homologous proteins are involved in the regulation of cys operon, which is involved in the biosynthesis of cysteine. After cloning the protein, structural characterization was performed using the techniques of Exclusion Chromatography for Molecular Weight that shows the oligomeric state of the protein; circular dichroism to determine if protein has folded and stable secondary structure and SAXS (X-Ray Scattering at Small Angle) for the determination of protein structure in solution. Functional characterization was performed by analyzing the expression of proteins during different stages of biofilm formation (5, 10, 15, 20 and 30 days of growth) of X. fastidiosa by producing antibodies specific for each protein under study and performance of Western blot using total protein extract of the antibody produced against biofilm. With results obtained it was possible to estimate that the molecular weight of protein was 50 kDa XfLysRL in solution, indicating that the XfLysRL is in dimeric form, since the molecular weight of the monomer is 23.7 kDa. It also has a stable secondary structure folded and supporting a rise in temperature to 44° C. It was also verified that the protein is monodisperse in solution, is structurally globular and could be produced, with the data obtained, a first model for the structure of the protein. The protein XfCysB had its mass estimated at 45.3 kDa in solution and 195.1 kDa in the presence of its coinducer specific, besides presents a folded secondary structure. Regarding the protein XfycjZ was observed that when this solution has a molecular mass of 174.8 kDa demonstrating that it's oligomeric form is a tetramer. Functional studies indicate that the three proteins were expressed during the biofilm formation of X. fastidiosa, follows that they are present in 6 times analyzed. Thus, the detailed study of these proteins is important because their presence in biofilm formation of X. fastidiosa, one of the mechanisms of pathogenicity of the bacteria. Another important factor is the use of results in the structural elucidation of the role of proteins because the protein structure is directly involved in its function / Mestrado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Mestre em Genética e Biologia Molecular

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A infecÃÃo pelo Helicobacter pylori acomete mais da metade da populaÃÃo mundial, sendo esta bactÃria reconhecida como carcinÃgeno do grupo I pela OrganizaÃÃo Mundial de SaÃde-OMS. Familiares em primeiro grau de pacientes com cÃncer gÃstrico tÃm um maior risco de desenvolver cÃncer gÃstrico. Avaliamos a prevalÃncia de lesÃes precursoras do cÃncer gÃstrico e do Helicobacter pylori nos familiares em primeiro grau de pacientes com cÃncer gÃstrico, quando comparado a controles sem histÃria familiar. Cento e quatro familiares foram recrutados à partir de 40 casos de cÃncer gÃstrico tipo nÃo-cÃrdia e foram comparados com cento e dezoito controles, nÃo havendo diferenÃas estatisticamente significantes entre os dois grupos com relaÃÃo a idade, sexo, tabagismo, etilismo e condiÃÃes socioeconÃmicas garantindo a homogeneidade da amostra. Todos os pacientes foram submetidos a avaliaÃÃo endoscÃpica e biÃpsias seguindo o protocolo de Sydney. A anÃlise histopatolÃgica foi realizada pÃr um Ãnico patologista experiente e mascarado quanto a origem das amostras. Ainda que a prevalÃncia da atrofia e da metaplasia intestinal tenha ocorrida de forma similar nos dois grupos, a associaÃÃo destas lesÃes foi mais encontrada nos familiares que nos controles (p=0,021). A metaplasia intestinal tipo incompleta foi mais significante nos familiares (p=0,001), assim como a displasia (p=0,025). O padrÃo de gastrite encontrado nos familiares foi o de pangastrite associada a presenÃa de folÃculos linfÃides, padrÃo este jà definido como o de fenotÃpico de maior risco para a carcinogÃnese gÃstrica. NÃo houve diferenÃa estatisticamente significante entre os dois grupos com relaÃÃo a prevalÃncia do H. pylori , porÃm a topografia da infecÃÃo envolvendo antro e corpo foi maior nos familiares (p=0,001). De acordo com os resultados obtidos neste estudo, encontramos que familiares de pacientes com cÃncer gÃstrico tÃm uma maior prevalÃncia de alteraÃÃes histopatolÃgicas, estando estas alteraÃÃes confinadas a presenÃa do Helicobacter pylori / Infection by Helicobacter pylori, a bacterial species classified by WHO as being carcinogenic (group I) affects more than half the world population. First-degree relatives to patients with gastric cancer are at increased risk of developing gastric cancer. The present study evaluated the prevalence of precursor lesions of gastric cancer and infection by Helicobacter pylori in first-degree relatives to patients with gastric cancer as compared to controls with no family history of gastric cancer. One hundred four first-degree relatives to 40 patients with noncardiac gastric cancer were enrolled in the study and compared to 108 controls. The groups were statistically homogenous in terms of age. All patients were submitted to endoscopic evaluation and biopsy as described in the Sydney protocol. The histopathological analysis was carried out by a single, experienced pathologist blinded to the origin of the samples. Although the prevalence of atrophy and intestinal metaplasia was similar for the two groups, association with these lesions was more common among relatives than controls (p=0.021). Incomplete intestinal metaplasia was also more significant among relatives (p=0.001), as was displasia (p=0.025). The group of relatives presented a pattern of pangastritis associated with lymphoid follicles characteristic of increased risk for gastric carcinogenesis. There was no statistically significant difference between the groups with regard to the prevalence of H. pylori, though infection involving body and antrum was more prevalent among relatives (p=0.001). Our findings suggest that relatives to patients with gastric cancer present a greater prevalence of histopathological changes associated with the presence of H. pylori

Nós investigamos os efeitos da saliva de Lutzomyia longipalpis capturados no campo e colonizados em laboratório, na evolução da lesão e imunomodulação da infecção por Leishmania (Leishmania) amazonensis, uma espécie que é endêmica na América do Sul, onde causa Leishmaniose Cutânea, Leishmaniose Cutânea Disseminada Bordeline e Leishmaniose Cutânea Difusa Anérgica, com conseqüências graves aos pacientes. Com o intuito de comparar o efeito dos dois tipos de extrato de glândula salivar, camundongos C57BL/6 foram inoculados subcutaneamente no coxim plantar das patas traseiras e nas orelhas com 106 formas promastigotas de Leishmania (L.) amazonensis na presença de extrato de glândula salivar de vetores de captura e de colônia. O tamanho da lesão foi significantemente menor nos camundongos infectados com extrato de glândula salivar de vetores capturados, o que também determinou uma infiltração menos proeminente de macrófagos nas lesões e uma resposta Th2 mais branda quando comparada com aqueles inoculados com extrato de glândula salivar de vetores colonizados. Recentemente, foi mostradas diferenças nos compostos protéicos das glândulas salivares que poderiam parcialmente justificar a expressão da lesão. Portanto, nossos achados ressaltam que a extrato de glândula salivar de flebótomos provavelmente não desempenha um papel importante na exacerbação da infecção por Leishmania já que a transmissão natural do parasito ocorre através de vetores selvagens e não através de vetores colonizados em laboratório / We investigated the effects of Lutzomyia longipalpis saliva of vectors captured in the field and colonized in laboratory on the lesion evolution and immunomodulation of the infection by Leishmania (Leishmania) amazonensis, a species that is endemic in South America where it causes cutaneous leishmaniasis, borderline disseminated cutaneous leishmaniasis and anergic diffuse cutaneous leishmaniasis, with devastating consequences to the patients. In order to compare the effect of both salivas, C57BL/6 mice were inoculated subcutaneously into the hind footpads or into the ear dermis with 106 promastigotes in the presence of salivary gland homogenate from wildcaught and lab-colonized vectors. Lesion size was significantly lower in the mice infected with saliva from wild-caught sandflies that also determined a less prominent infiltration of macrophages in the lesions and a weaker Th2 response in comparison with those co-inoculated with colonized saliva. Recently, differences were shown in the protein compounds in the salivary glands that could partially account for the lesion size outcome. In conclusion, our findings highlight that phlebotomine saliva probably does not play an important role in the exacerbation of Leishmania infection as the natural parasite transmission occurs through wild and not laboratory colonized vectors.

A escaldadura das folhas, causada por Xanthomonas albilineans, é uma importante doença da cana-de-açúcar, a qual interfere no rendimento e na longevidade de plantas infectadas. A intensidade de doença é variável, especialmente em relação a fatores climáticos e variedades cultivadas. A quantificação de danos é difícil de ser feita através de observações de plantas no campo. O uso de variedades resistentes tem sido eficiente para controle da doença, mas a diversidade do patógeno pode promover a quebra desta resistência. Em campos comerciais localizados no Estado de São Paulo, tem sido observado que a mesma variedade de cana é resistente à escaldadura em uma região, mas suscetível em outra. Este tipo de comportamento tem sugerido a ocorrência de variantes de X. albilineans que podem ser responsáveis pela quebra da resistência das variedades cultivadas. Seria relevante determinar a ocorrência de variabilidade para este patógeno dentro do estado de São Paulo, pois esta informação seria útil para indicação de variedades para as diferentes regiões e para orientar programas de melhoramento visando a obtenção de variedades resistentes. Com base nestas considerações, o objetivo do presente estudo foi investigar a diversidade genética de isolados coletados em áreas comerciais, usando técnicas moleculares como PCR, rep-PCR, RFLP e testes de patogenicidade. Os resultados mostraram que todos os isolados de plantas que exibiam sintomas de escaldadura eram pertencentes à espécie X. albilineans. Ainda, foi possível determinar a ocorrência de diversidade genética e variabilidade patogênica entre os isolados amostrados nas diferentes regiões. Os resultados obtidos no presente trabalho podem contribuir para novas investigações visando confirmar a associação da quebra da resistência de variedades com a variabilidade do patógeno. / Leaf scald, caused by Xanthomonas albilineans, is an important disease of sugarcane, That can interfere on the yield and longevity of infected plants. The disease intensity is variable, especially according to climate factors and cultivated varieties, and the damage quantification is very difficult through observation of plants in the field. Resistant varieties has been efficient to disease control, but the pathogen diversity can promote the breakdow of resistance. In commercial fields located in São Paulo State has been observed that the same sugarcane variety is resistant to leaf scald in a region, but susceptible in another one. This kind of behavior has suggested the occurrence of strains of X. albilineans that can be responsible for the breakdow of resistance of the cultivated varieties. It would be relevant to determinate pothogen variability in São Paulo State, because that information would be useful to indicate varieties for different regions and to guide breeding programs to obtain resistant varieties. Based upon the above points, the objective of the present study was to investigate the genetic diversity of bacterial isolates collected in commercial areas, using molecular techniques as PCR, rep-PCR, RFLP, and pathogenicity assays. The results showed that all isolates from plants exhibiting typical leaf scald symptoms belonged to species X. albilineans. It was also possible to determinate the occurrence of genetic diversity and pathogenic variability among the isolates sampled in the distinct regions. Thus, the results obtained in the present study can contribute to new investigations to confirm the association of the breakdow of resistance with the variability of the pathogen.

O Brasil é líder absoluto no comércio internacional de suco de laranja concentrado congelado participando com 82% do volume comercializado no mundo. Guignardia citricarpa é um fungo Ascomiceto agente causal da Mancha Preta dos Citros (MPC), uma doença importante no contexto da Citricultura, causando lesões negras em frutos tornando-os impróprios para a exportação, já que não são aceitos na União Européia pois o patógeno é classificado como quarentenário. O presente trabalho teve como objetivo principal estabeler a metodologia de transformação genética de G. citricarpa para futuramente auxiliar no entendimento dos mecanismos de patogenicidade desta espécie, visando diminuir perdas na citricultura brasileira devido à MPC. Além disso, foi realizada uma análise do gene da enzima endopoligalacturonase, a qual está associada à capacidade de patógenos em colonizar plantas. Para elucidar esse fenômeno, foi realizada a busca de genes relacionados à patogenicidade em outros fungos fitopatogênicos previamente descritos e confirmados participarem no processo de doenças em diversas plantas. Considerando que esses genes possuem uma região conservada para esse fim, após o alinhamento dessas sequências foram construídos primers e o gene de endopoligalacturonase foi identificado no gênero Guignardia sp. Outra espécie pertencente a esse gênero é G. mangiferae, conhecida como endófito de citros, ou seja, coloniza os tecidos internos da planta hospedeira sem causar dano. Em análises enzimáticas foi observado que a quantidade de endopoligalacturonase produzida pela espécie patogênica é superior à da espécie endofítica, mostrando que essa enzima pode participar do processo de patogenicidade de G. citricarpa. Estudos para comprovar a participação de genes nos mecanismos de patogenicidade em diversas espécies utilizando reconhecimento de genes e genômica funcional, expressão e knockout de genes estão sendo realizados, permitindo uma visão geral da organização genômica do sistema patogênico. Pensando nisso, esse trabalho descreve pela primeira vez a metodologia de transformação genética de G. citricarpa via micélio e a obtenção de transformantes expressando a proteína verde fluorescente (GFP). Micélios do fungo foram transformados pelo sistema via Agrobacterium tumefaciens com o plasmídeo pFAT-gfp, contendo os genes de resistência à higromicina B (hgr) e da GFP. A otimização do protocolo de agrotransformação foi realizada a partir do teste de diferentes condições como: tipo de membrana, concentração de agente indutor e tempo de cocultivo. A melhor condição incluiu a utilização de membrana de éster de celulose; 200 PM de AS e 96 horas de co-cultivo. Os transformantes apresentaram alta estabilidade mitótica (82%) e tiveram a inserção do gene hgr confirmada por PCR e do gfp observada em microscopia óptica de epifluorescência. Além disso, foi acompanhado o desenvolvimento do fungo inoculado em frutos, mostrando a interação planta-patógeno. O estabelecimento do sistema de transformação por Agrobacterium para G. citricarpa possibilita o uso dessa ferramenta para estudos de mutagênese insercional e interrupção gênica visando a identificação de genes importantes, como os envolvidos com os mecanismos de patogenicidade utilizados por esse fungo. / Brazil is the world leader in the international trade of frozen orange juice concentrate, taking part with around 82% of the traded volume. Guignardia citricarpa (anamorph Phyllosticta citricarpa) is a fungal pathogen of citrus plants, being described as the causal agent of citrus black spot (CBS), one of the most important fungal diseases of citrus worldwide. Its symptoms are black lesions on fruit, making them unsuitable for the international fresh market, since they are included in the quarantine list of the European Plant Protection Organization (EPPO). Moreover, when the disease is severe it may cause extensive premature fruit drop that reduces yields of fruit for processing. Taking this into consideration, the current work aimed to improve the understanding on the pathogenic mechanisms of this fungus. Firstly, in an attempt to elucidate this phenomenon, it was performed a search for pathogenicity genes previously reported to some pathogenic fungi and confirmed to participate in the process of infection in many plants , especially endopolygalacturonase. Primers were designed using the conserved regions of the genes and allowed the identification of the Guignardia spp. endopolygalacturonase gene for the first time. This enzyme has been described as playing important role in the process of fungal diseases in plants. In the present work, enzymatic analysis showed that the pathogen G. citricarpa produced significantly greater amounts of endopolygalacturonase when compared to G. mangiferae, a closely related fungus described as a citrus endophyte. This result suggests that this enzyme may participate in the process of pathogenicity, characteristic of the pathogenic species. Genetic transformation methods have been used to prove the involvement of genes in pathogenic mechanisms, however, a suitable methodology for G. citricarpa has not been described yet. In this way, this study describes for the first time a methodology for genetic transformation of G. citricarpa via mycelia and the successful generation of transformants expressing the green fluorescent protein (GFP) and resistant to the hygromycin B antibiotic. Mycelia of the fungus were genetically transformed via Agrobacterium tumefaciens hosting the plasmid pFAT-gfp, which carries the genes for resistance to hygromycin B (hph) and for GFP (gfp). The protocol was optimized through different test conditions (type of membrane, concentration of the inducing agent acetosyringone and duration of the co-cultivation period). The higher transformation efficiencies were observed using cellulose ester membrane, 200 PM of acetosyringone and 96 hours of cocultivation. The transformants showed high mitotic stability (82%) and the insertion of the T-DNA was confirmed by PCR and GFP expression through epifluorescence microscopy observation. Moreover, it was observed the development of the fungus in inoculated oranges, showing the plant-pathogen interaction observed by epifluorescense microscopy. The establishment of the Agrobacterium-mediated transformation system for G. citricarpa represents an important step on the search for unveiling important genes of this fungus, such as those involved in the pathogenic mechanisms.