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Mecanismo de patogenicidade de bactérias fitopatogênicas

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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
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