Análise da expressão gênica global de Trichoderma asperellum TR356 em interação com o feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris)

Abstract

A interação entre fungos e plantas é um processo complexo que envolve diferentes mecanismos físicos, moleculares e uma grande diversidade de vias metabólicas. O fungo Trichoderma asperellum vem ganhando destaque pelo seu desempenho como promotor de crescimento de plantas, indução de resistência e controle biológico. Para melhor entender os mecanismos utilizados por T. asperellum na interação com a planta hospedeira, no presente trabalho foi analisada a modulação da expressão gênica do isolado TR356 usando a tecnologia de Illumina, explorando seu transcritoma durante a interação direta com as raízes de feijoeirocomum (Phaseolus vulgaris L.). Foram gerados, utilizando-se a plataforma HiSeq 2000, um total de 39.205.000 fragmentos da sequência (reads paired ends) de 100 pb em 8 bibliotecas. A cobertura total dos reads no genoma do T. asperellum foi de 33x, e a cobertura em relação às regiões codantes do DNA (CDS) foi de aproximadamente 54x. A qualidade média das bibliotecas (%Q30) foi de 96%. Um total de 25.386 genes foi identificado nos dois tempos de análise (48 e 72 horas), destes, 6.817 genes foram identificados como diferencialmente expressos. Dos genes diferencialmente expressos, grande parte (74,5%) foi identificada no tempo de 72 horas, o que mostrou um aumento na modulação gênica neste período. Foi identificado um grande número de CAZymes no transcritoma de T. asperellum categorizadas em diferentes famílias (229 genes e 51 famílias). Por meio da análise de categorização funcional, utilizando o Blast2GO, identificou-se genes categorizados em processos metabólicos (metabolismo secundário), regulação da transcrição e transporte. A análise das rotas metabólicas, utilizando o software Ipath3, destaca o aumento na expressão de genes de vias de degradação de carboidratos. Proteínas candidatas a efetores foram identificadas, utilizando os softwares SignalP, TMHMM e TargetP, como serino-proteases, cerato plataninas, tioredoxinas, metaloproteases, proteínas com domínio CFEM e LysM repeat. A análise geral do transcritoma mostrou que a interação T. asperellum e P. vulgaris envolve a expressão de genes que codificam transportadores, moléculas envolvidas no metabolismo secundário e de enzimas envolvidas na degradação de carboidratos. Os resultados deste trabalho contribuíram para o mapeamento de genes candidatos com papel na complexa interação molecular entre T. asperellum e Phaseolus vulgaris.