Mecanismo de patogenicidade de bactérias fitopatogênicas2

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Mecanismo de patogenicidade de fitobactérias
Ana Leticia R. Monteiro
UNICEUMA
MESTRADO EM BIOLOGIA MICROBIANA
SUMÁRIO
Sintomas
Toxinas
Enzimas
Hormônios
Sistema de secreção
PATÓGENO
HOSPEDEIRO
AMBIENTE
Doença: processo dinâmico
Mecanismos de ataque
Mecanismos de defesa
Interação bactéria-hospedeiro
Doença
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
• 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.
SINTOMAS
MODO DE AÇÃO
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)
Membrana interna
Periplasma
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
ana.l.monteiro@ufv.br