The death is red: analysis of the predicted secretome of Aspergillus welwitschiae, with emphasis in pathogenicity and carbohydrate metabolism

Abstract

Em 2018, Aspergillus welwitschiae foi descrito como causador da podridão vermelha do sisal (Agave sisalana), ao invés de Aspergillus niger, do qual era uma espécie críptica. Desde então, buscamos entender mecanismos de patogenicidade deste fungo através do sequenciamento do genoma de dois isolados provenientes de tecidos do caule infectado de A. sisalana e posterior análise do conteúdo gênico destes fungos. Os genomas sequenciados em Illumina HiSeq 2500 foram montados e anotados, possuindo aproximadamente 34,8 Mbp contendo 12.549 genes codificadores de proteínas e 32,2 Mbp contendo 11.809 genes codificadores de proteínas para CCMB663 e CCMB674, respectivamente. Os arquivos resultantes foram utilizados para a predição do secretoma, nos quais diferentes programas foram aplicados como filtros para predição das proteínas secretadas para o meio extracelular, e essas proteínas foram associadas à termos de ontologia gênica (GO). Nossos resultados mostram que há uma grande quantidade de termos GO que descrevem funções associadas à degradação de proteínas, lipídios, e principalmente, carboidratos, e que a abundância relativa destes termos é similar entre os diferentes isolados. A partir deste conjunto de proteínas preditas como secretadas, foram identificadas ainda possíveis proteínas efetoras, ou seja, proteínas que facilitam a invasão e colonização da planta infectada. Os resultados mostram que a maior parte das proteínas identificadas não tem similaridade com efetores conhecidos e, naqueles onde foi possível indentificar domínios conservados, há genes essenciais e de grande impotância para a virulência em plantas, os quais atuam tanto silenciando a resposta imune quanto a estimulando, podendo causar morte celular nos tecidos da planta. Foram analisadas ainda proteínas degradadoras de parede celular vegetal, secretadas e citosólicas. Há uma grande riqueza e quantidade de genes codificantes de proteínas degradadoras de parede celular, algumas especializadas na degradação de açúcares presentes em grandes quantidades nos tecidos do caule de sisal, além de proteínas de degradação que também agem como efetores. Com nossos resultados, ampliamos a compreensão do patossistema Aspergillus welwitschiae x Agave sisalana como também identificamos novos efetores de interesse na interação fungo-planta.