As plantas quando colonizadas produzem diversas enzimas de defesa que podem impedir o estabelecimento de microrganismos. Esta condição adversa na planta hospedeira gera uma resposta do microrganismo, a qual está associada à síntese de proteínas e outras moléculas que atuam na sua interação com a planta e alteram a comunidade microbiana associada. Todos os organismos respondem a essa condição, estabelecendo biofilmes, ou sintetizando um grupo de moléculas e proteínas que os protegem de danos e facilita a recuperação. Estas são chamadas proteínas de choque térmico (HSPs), as quais não foram ainda estudadas na interação Methylobacterium - planta. As bactérias do gênero Methylobacterium são metilotróficas facultativas da classe Alfa-proteobactéria, encontradas em relações epifíticas e endofíticas com diferentes espécies vegetais. Assim, o presente trabalho teve como objetivos avaliar o efeito da deficiência da produção de biofilme e de Acil-Homoserina-Lactonas (AHLs), e do estresse térmico de M. extorquens na colonização da planta hospedeira (Saccharum sp.). Para isso, foram usadas linhagens defectivas para produção de biofilme e AHLs, juntamente com a linhagem selvagem submetida ou não ao estresse térmico. Os resultados obtidos mostram a complexidade dos mecanismos envolvidos na produção de biofilme e moléculas AHLs. O estresse térmico não afetou a colonização das raízes nem de colmos após 5 dias de inóculo, porém causou uma diminuição da colonizacão do colmo após 15 dias. A mutação para produção de AHL não causou nenhuma diferença significativa na colonização da planta hospedeira, no entanto o mutante para biofilme apresentou uma diminuição significativa da colonização tanto de raízes quanto de colmos, mostrando a grande importância da formação de biofilme na colonização da planta hospedeira. Entretanto, quando esta linhagem foi coinoculada com uma linhagem transformada (ARGFP) este resultado não foi observado. Os demais tratamentos após co-inoculação com a linhagem ARGFP apresentaram o mesmo padrão de colonização. O estudo proteômico de M. extorquens detectou um grande número de proteínas induzidas ou suprimidas nos tratamentos avaliados que podem estar associadas às alterações no padrão de interação desta bactéria com a planta hospedeira. A identificação dessas proteínas auxiliará a compreensão e o maior entendimento dos fatores envolvidos na interação bactéria-planta. / Plants produce a variety of defense enzymes when colonized that can impair the microorganisms\' establishment. This adverse condition in the host plant lead to a response from the microorganism, which is associated with the synthesis of a set of proteins and other molecules that affect the interaction with the host and shift the bacterial community associated. All organisms respond to this condition by establishing biofilms, or synthesizing a group of proteins and molecules that protect them from injuries and help them recover from damages. They are called heat shock proteins (HSPs), which is still not studied in Methylobacterium-plant interaction. The methylotrophic bacteria of the genus Methylobacterium are found in epiphytic and endophytic association with different plant species. So, in this present work the effect of a deficiency in biofilm and acyl-homoserine-lactones (AHLs) production and the effect of heat shock of M. extorquens on the host colonization (Saccharum sp.) was assessed. Defective strains for biofilm and AHLs production were used. Also the wild type AR 1.6/2 and this strain submitted to heat shock was evaluated. The results demonstrated that the mechanisms associated to biofilm and AHLs production are very complex. The heat stress has no effect on roots or stems colonization after 5 days of the inoculum, but was associated to reduction of bacterial density in stems after 15 days. The strain defective for AHL production showed similar colonization profile with wild type strain, while the biofilm mutant colonized the host plant in low density, suggesting the role of this process in plant colonization. Likewise, coinoculation of this strain with ARGFP target strain, which is AHL producer, the low density of this biofilm mutant was observed. The other treatments after coinoculation with ARGFP strain showed similar result when inoculated alone. A proteomic study of the strains showed that synthesis of many proteins were induced or suppressed in evaluated treatments, which proteins could be associated to shift in the bacteria-plant interaction. The identification of these proteins will contribute to a better understanding of the factors related to bacteria-plant interaction.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-18072008-103038 |
| Date | 04 April 2008 |
| Creators | Michele de Cássia Pereira e Silva |
| Contributors | Welington Luiz de Araujo, Sergio Olavo Pinto da Costa, Aline Aparecida Pizzirani-kleiner |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Agronomia (Genética e Melhoramento de Plantas), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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