Resumo - Genética - USP

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS
LGN 5799 – Seminários em Genética e Melhoramento de Plantas
Departamento de Genética
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A técnica de Microarranjo de DNA no estudo da interação bactéria-planta
Aluna: Eng. Agr. Manuella Nóbrega Dourado
Orientador: Prof. Dr. Welington Luiz de Araújo
As bactérias compreendem um dos três domínios existentes e habitam
diferentes ambientes. Nas plantas esses microrganismos podem desempenhar
diferentes funções como 1) agentes causais de diversas doenças em diferentes
plantas hospedeiras; 2) controle do crescimento de espécies bacterianas patogênicas
evitando a ocorrência da doença; 3) controle de fungos patogênicos produzindo
compostos antifúngicos ou excretando enzimas extracelulares (como glicanase ou
quitinase); 4) promoção do crescimento e desenvolvimento da planta seja pela
produção de fitormônios ou pela fixação de nitrogênio (Whipps, 2001). As plantas se
comunicam com os microrganismos mutualistas, simbiontes ou patogênicos por meio
de compostos exsudados pela raiz, geralmente flavonóides. A planta atrai bactérias
que irão lhe conferir resistência sistêmica e repele possíveis patógenos. Essa
interação aparentemente é especifica e está relacionada ao requerimento nutricional
da bactéria.
A técnica de microarranjo de DNA ("DNA microarray") permite monitorar a
expressão de genes, gerando dados simultâneos e rápidos. Entre suas aplicações, o
microarranjo de DNA tem sido empregado no estudo do nível de expressão de
milhares de genes de plantas, microrganismos e células humanas sob diversos
tratamentos, permitindo uma múltipla avaliação da expressão e regulação de genes.
Esta técnica também contribui no estudo de sistemas biológicos que combinam
sequenciamento de DNA em larga escala, expressão gênica, proteômica e
metabolômica com a finalidade de compreender os processos biológicos.
A técnica do microarranjo pode ser utilizada no estudo da interação bactéria-
planta, tanto com bactérias patogênicas como aquelas benéficas às plantas. Becker et
al. (2004) estudaram Sinorhizobium meliloti e avaliaram os níveis de expressão gênica
em células de vida livre bem como aquelas em nódulos durante a fixação de
nitrogênio. Já van Rij et al. (2005) estudaram o efeito do ácido fusárico (FA) produzido

pelo fungo Fusarium oxysporum (agente causal da podridão da raiz) no nível de
expressão gênica de Pseudomonas chlororaphis, e observaram que este composto é
capaz de inibir a expressão de genes relacionados à síntese de fenazina (PCN), um
metabólico antifúngico. Essa técnica foi empregada também para bactérias
patogênicas por Okinaka et al. (2002) para identificar genes de virulência na bactéria
fitopatogênica Erwinia chrysanthemi durante seu processo de colonização em violetas.
Shi et al. (2009) estudaram os genes diferencialmente expressos do mutante de gacA
(regulador) e da bactéria selvagem de Xylella fastidiosa, permitindo a identificação de
genes desta bactéria regulados por gacA. O microarranjo permite uma visão geral da
expressão gênica em determinada condição e esses genes transcritos devem ser
comparados com as proteínas e metabólitos produzidos, com a finalidade de
compreender os processos biológicos, fornecendo dados para estudos fisiológicos e
bioquímicos.
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Eng. Agr. Manuella Nóbrega Dourado
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Prof. Dr. Welington Luiz de Araújo