Identificação e estudos funcionais de genes de resistência à patógenos e pragas induzidos por ácido jasmônico em cana-de-açúcar Introdução Cana de açúcar.

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1 Identificação e estudos funcionais de genes de resistência à patógenos e pragas induzidos por ácido jasmônico em cana-de-açúcar Introdução Cana de açúcar  cultivada em cerca de 127 países subtropicais e tropicais Brasil  responsável por 25% da produção mundial São Paulo  responsável por metade da produção brasileira

2 Proteínas (conhecidas) induzidas por AJ
Ácido Jasmônico Sintetizado pela planta em condições de estresses biótico e abiótico Proteínas (conhecidas) induzidas por AJ Inibidores de proteinases (IPs) PR-6 Inibidores de carboxipeptidases Defensinas Tioninas Proteínas inativadoras de ribossomos (RIPs) Ciclofilinas (CyPs) Glicoproteínas ricas em hidroxiprolina (HRGP) PR-1 (antifúngica), PR-2 ( -glucanase) e PR-3 (Chitinase) e PR-5 (taumatina) Proteínas PR :

3 Objetivo Utilizar a tecnologia de DNA macroarrays para detecção de expressão diferencial de genes em plantas de cana-de-açúcar tratadas com ácido jasmônico

4 Biossíntese do ácido jasmônico
Início após a ativação de receptores localizados na membrana celular Estes conduzem à ativação de fosfolipases que realizam a liberação do ácido linolenico das membranas enzima-chave que controla a transição entre compostos de 18C para 12C. (Schaller & Weiller, 1997). composto OPDA (ácido 12-oxo-fitodienóico) produzido após a ação da redutase de OPDA

5 Proteínas (conhecidas) induzidas por AJ
Inibidores de proteinases (IPs) PR-6 Inibidores de carboxipeptidases Defensinas Tioninas Proteínas inativadoras de ribossomos (RIPs) Ciclofilinas (CyPs) Glicoproteínas ricas em hidroxiprolina (HRGP) PR-1 (antifúngica), PR-2 ( -glucanase) e PR-3 (Chitinase) e PR-5 (taumatina) Proteínas PR :

6 Sistemina Receptor Em solanáceas  peptídeo de 18 aminoácidos
liberado em locais afetados por insetos ou ferimentos envolve síntese do ácido jasmônico (Ryan & Pearce, 1998) considerado o primeiro polipeptídio-hormônio, regulando a ativação de mais de 20 genes de defesa em resposta à patógenos e pragas, incluído genes que codificam inibidores de proteases (IPs) (Ryan, C.A., 2000) Contua sendo só em solanéceas Receptor Ácido jasmônico : resposta típica de um receptor ( Não conhecido )

7 Tratamentos Pulverização da parte aérea com MJ (100 M) em BOD
6 plântulas / tratamento Extração de RNA e preparo das sondas de cDNA: Tratamento Tempo de exposição 1 Controle 2 15 min 3 30 min 4 60 min 5 3 h 6 6 h 7 12 h

8 Macroarray Tratamento A Tratamento B RNA total A RNA total B
cDNA Probe A cDNA Probe B

9 Resultados Expressão diferencial Trat 4.1 Trat 4.7 Controle
12 h após pulverização

10 “Scatter-Plot” – Perfil de indução dos genes
( Controle x AJ 12 h )

11 Cinética da expressão dos genes induzidos
Agrupamento de perfis de expressão

12

13

14 PAL

15 Desconhecida

16 Proteína Quinase

17 O2 H2O2 H2O 100 M JA (exógeno) Parede celular ligninificação Membrana
plasmática Peroxidase Desaturase Influxo de Cálcio LA LOX ? PLA2 PKC Calnexina AOS PKC Fitoalexina PAL JA Catalase O2 SOD H2O2 VSPs ? H2O Núcleo ? Cloroplasto Kinase Fator transcripcional Indução de genes de defesa

18 - genes bem conhecidos serem induzidos por AJ ( Ex. PAL, VSP, etc.)
Conclusões Detectamos: - genes bem conhecidos serem induzidos por AJ ( Ex. PAL, VSP, etc.) genes recentemente descobertos serem induzidos por MJ (HSPs) novos genes de função desconhecida

19 Prospecto futuro c) Confirmar a expressão de genes identificados por "Northern blot"; e) Analisar as seqüências, objetivando a busca de domínio conservados f) Superexpressar os genes selecionados em tabaco, objetivando determinar suas possíveis funções.

20 O2 H2O2 H2O 100 M JA (exógeno) Parede celular ligninificação
Membrana plasmática Peroxidase Desaturase Influxo de Cálcio LA LOX ? PLA2 PKC Calnexina AOS Fitoalexina PAL JA Catalase O2 SOD H2O2 VSPs ? H2O Núcleo ? Cloroplasto Kinase Fator transcripcional Indução de genes de defesa