Análise do padrão de expressão de genes do sistema de secreçãoT6SS de Bradyrhizobium em nódulos de soja e feijão comum

Resumo

A fixação biológica de nitrogênio (FBN) é um processo fundamental para o aporte de N na agricultura. No caso das leguminosas ocorre a formação dos nódulos para a acomodação do rizóbio, entretanto, as estirpes de bactérias utilizadas como inoculantes apresentam menor capacidade de competição por sítios de infecção nas raízes do que as estirpes nativas presentes no solo. O sistema de secreção do tipo 6 (T6SS) é uma estrutura contrátil presente em bactérias Gram-negativas, como em Bradyrhizobium. Por meio deste sistema, a bactéria entrega proteínas nas células procarióticas e eucarióticas, o que permite a adesão, invasão, sobrevivência e persistência dentro do hospedeiro. O presente trabalho teve como objetivo analisar a expressão gênica de componentes do T6SS em estirpes de B. elkanii (BR 29 e BR 2003), B. diazoefficiens (BR 85) e Paraburkholderia phymatum (STM815) inoculadas em soja e, Rhizobium tropici (CIAT899) inoculado em feijão. O RNA total dos nódulos foi extraído utilizando TRIzol e a qualidade e quantidade do RNA obtido foi avaliada por gel de agarose e espectrometria, respectivamente. O cDNA foi sintetizado com a SuperScript III e 2 µl do cDNA diluído 10x foi utilizado como molde para as reações de PCR com iniciadores específicos para os genes vgrG1, vgrG3 e nodP do T6SS, duas proteínas hipotéticas e uma metiltransferase, induzidas pelo T6SS e nodW, nodC, relacionados com a nodulação. A nodulação foi baixa para grande parte das plantas inoculadas. No caso do feijoeiro, mesmo quando as plantas foram inoculadas com a estirpes recomendadas, não houve a formação de nódulos. Dessa forma, só foi possível avaliar o padrão de expressão em soja para os genes vgrG1, vgrG3, proteínas hipotéticas (peg6574, peg7503) e metiltransferase (peg.7493) nas estirpes BR29 e BR2003. Para a estirpe BR85 houve a expressão dos genes relacionados a nodulação (nodC e nodW) e ao T6SS (nodP). Os resultados das reações de PCR mostraram que diversos genes relacionados ao T6SS de Bradyrhizobium são expressos nos nódulos. Além disso, duas proteínas hipotéticas, ainda sem função definida, também foram expressas nos nódulos. Estudos mais detalhados desses genes são necessários para esclarecer a sua função na nodulação e FBN.