UNICEUMA MESTRADO EM BIOLOGIA MICROBIANA Mecanismo de patogenicidade de fitobactérias A N A L E T I C I A R . MO NT EI RO SUMÁRIO Sintomas Toxinas Enzimas Hormônios Sistema de secreção Doença: processo dinâmico AMBIENTE Doença PATÓGENO HOSPEDEIRO Mecanismos de defesa Mecanismos de ataque Interação bactéria-hospedeiro Doença: processo infeccioso Como as bactérias causam doenças em plantas? - Sintomas causados pela bactéria na planta MECANISMOS DE PATOGENICIDADE E VIRULÊNCIA DE FITOBACTERIAS Conceitos em fitobacteriologia Patogenicidade • A capacidade de uma bactéria de causar doença. • Um organismo é patogênico quando causa doença em pelo menos uma especie hospedeira. Virulência • A capacidade de um organismo patogênico de causar doença (mais ou menos) em um genótipo especifico da espécie hospedeira. • Um patógeno pode causar doença (virulento) ou não (avirulento) em algumas variedades FITOTOXINAS CARACTERISTICAS GERAIS DAS FITOTOXINAS • Reprodução dos sintomas da doença pela toxina. • Correlação entre a produção de toxina e a virulência. • Produção de toxina durante o crescimento ativo do patógeno no hospedeiro. CARACTERISTICAS GERAIS DAS FITOTOXINAS BACTERIANAS • Não apresentam especificidade de hospedeiro. • Fatores de virulência (nem todas). • Compostos estruturalmente diversos. • Genética da biossíntese e regulação estabelecidos em alguns casos. • Os genes da resistência normalmente agrupados com os genes biossintéticos na epecie que a produz. • Reproduzem os sintomas típicos da doença em quantidades nanomolares. • Melhoram o crescimento bacteriano no hospedeiro. Classes de fitotoxinas bacterianas segundo os sintomas produzidos na planta • Clorose - Tabtoxina - Faseolotoxina - Coronatina - Tagetitoxina • Necrose - Siringomicina - Siringopeptinas - Siringostatinas • Hipertrofia - Taxtominas TABTOXINA FASEOLOTOXINA Inibe a Ornitina Carbamoil Transferase (OCTase) MODO DE AÇÃO DA FASEOLOTOXINA CORONATINA MODO DE AÇÃO DA CORONATINA MODO DE AÇÃO DA CORONATINA ESTRUTURA DAS SIRINGOMICINAS LIPO DEPSINONA PEPTÍDEOS ESTRUTURA DAS SIRINGOMICINAS ESTRUTURA DAS TAXTOMINAS TAXTOMINAS SINTOMAS MODO DE AÇÃO • Causa alterações no influxo de íons de Ca2+ e H+ na célula da planta, induz a morte celular programada. • Taxtomina A reduz o conteúdo de celulose nas paredes celulares e afeta a expressão de genes envolvidos na síntese da parede celular. • Acredita-se que o modo de ação da taxtomina é a inibição da síntese de celulose. ENZIMAS QUE DEGRADAM A PAREDE CELULAR DEGRADAÇÃO DA PAREDE CELULAR POR ENZIMAS DEGRADAÇÃO DA PAREDE CELULAR POR ENZIMAS Ocorrência de enzimas degradadoras da parede celular em diferentes bactérias fitopatogênicas HORMÔNIOS HIPERTROFIA CAUSADA POR BACTÉRIAS FITOPATOGÊNICAS HIPERTROFIA CAUSADA POR BACTÉRIAS FITOPATOGÊNICAS Agrobacterium tumenfaciens HIPERTROFIA CAUSADA POR BACTÉRIAS FITOPATOGÊNICAS SISTEMA DE SECREÇÃO E ALGUNS EFETORES O ENVELOPE CELULAR DAS BACTÉRIAS SISTEMA GERAL DE EXPORTAÇÃO (via Sec) Periplasma Membrana interna SISTEMA DE SECREÇÃO TIPO I proteases SISTEMA DE SECREÇÃO TIPO II SISTEMA DE SECREÇÃO TIPO III Mecanismos de ação dos TALEs de Xanthomonas Transcriptional Activator-Like Effector SISTEMA DE SECREÇÃO TIPO IV • As “substancias” são secretadas diretamente do citoplasma bacteriano ao meio hospedeiro. • Não só secreta proteína (polipeptídios), mas também secreta complexos de nucleoproteínas • ATPases • Agrobacterium SISTEMA DE SECREÇÃO TIPO V • O substrato (proteína) é secretado ao espaço periplasmático pelo sistema “Sec” • Exclusivo de gram-negativas • Sistema de autotransporte • Barril-beta – domínio transportador • A própria proteína se transporta domínio passageiro SISTEMA DE SECREÇÃO TIPO VI • Também usa ATP para energia • Células eucarióticas ou bacterianas • Pistão - fagos • Competição Análise comparativa entre os diferentes sistemas de secreção em bactérias Gram-negativas OBRIGADA [email protected]
