Análise in silico de vias metabólicas e reanotação de genes do

56º Congresso Brasileiro de Genética
Resumos do 56º Congresso Brasileiro de Genética • 14 a 17 de setembro de 2010
Casa Grande Hotel Resort • Guarujá • SP • Brasil
www.sbg.org.br - ISBN 978-85-89109-06-2
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Análise in silico de vias metabólicas e reanotação de
genes do patógeno de cana-de-açúcar Leifsonia xyli
subsp. xyli
Soares, RC 1; Camargo, LEA 3; Paulino, LC 1; Monteiro-Vitorello, CB 2
Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH), Universidade Federal do ABC (UFABC)
Departamento de Genética, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ – Universidade de São Paulo)
3
Departamento de Fitolatolologia e Nematologia, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ – Universidade de São Paulo)
[email protected]
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Palavras-chave: Leifsonia, raquitismo da soqueira, análise comparativa, genoma.
Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx), bactéria Gram-positiva pertencente ao filo Actinobacteria, é o agente causador do
raquitismo da soqueira, sendo responsável por grande perda econômica na produção de cana-de-açúcar. Estudos
da biologia de Lxx e análises genéticas e funcionais são dificultados pelo crescimento fastidioso da bactéria in
vitro, mesmo em meio de cultura considerado rico em nutrientes. O sequenciamento completo do genoma de
Lxx revelou um grande número de pseudogenes, sugerindo um processo de decaimento genômico associado à
restrição de nicho ecológico desta bactéria. A deleção ou interrupção de genes com consequente perda de função
poderiam estar associados ao crescimento lento da bactéria in vitro. A disponibilidade da sequência completa do
genoma e a predição funcional dos genes tornaram possível a análise das vias metabólicas e criação de hipóteses
sobre auxotrofias. Com o objetivo de identificar possíveis auxotrofias em Lxx que estariam associadas ao seu
crescimento lento in vitro, foram analisadas e descritas todas as vias de biossíntese de aminoácidos, vitaminas
e cofatores desta bactéria, comparando-as a organismos filogeneticamente próximos: Clavibacter michiganensis
subsp. michiganensis (Cmm) e Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus (Cms), patógenos de tomate e batata,
respectivamente. Assim como para Lxx, as sequências completas dos genomas de Cmm e Cms também estão
disponíveis. As análises consistiram na verificação da presença ou ausência de genes preditos para a biossíntese
de cada aminoácido, vitamina ou cofator, utilizando-se os bancos de dados KEGG (Kyoto Enciclopédia de Genes
e Genomas), LBI (Laboratory for Bioinformatics – Leifsonia xyli subsp. xyli Genome Project), GenBank (NCBI),
Protein (NCBI), Uniprot e BRENDA; a ferramenta BLAST e base na literatura. As análises mostraram que Lxx
é possivelmente auxotrófica para tiamina, biotina e nicotinato, além de metionina e cisteína (previamente
descrito). Um panorama compreensivo das vias de biossíntese analisadas foi construído incluindo todas as
interligações possíveis entre os substratos e produtos das diferentes vias. Análises comparativas permitiram a
reanotação de diversos genes. Onze genes com função até então desconhecida ou parcialmente conhecida
foram reanotados e associados a vias metabólicas. Além destes, 20 genes previamente anotados, porém sem
função atribuída nas vias analisadas foram incluídos a passos enzimáticos das vias. O trabalho realizado
poderá facilitar os estudos para o desenvolvimento de um meio de cultura para crescimento in vitro de Lxx.
Apoio financeiro: FAPESP, CNPq