Expressão dos genes nodC, nodW e nopP em Bradyrhizobium japonicum estirpe CPAC 15 avaliada por RT-qPCR

Abstract

Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar a expressão, por RT-qPCR, dos genes de nodulação nodC e nodW e do gene nopP da estirpe CPAC 15, que provavelmente atuam na infecção das raízes da soja. Foram realizados dois experimentos. No primeiro, a expressão dos genes foi avaliada nas células após a incubação com genisteína por 15 min, 1, 4 e 8 horas. Os resultados revelaram que os três genes apresentaram maior expressão imediatamente após o contato com o indutor (15 min). No segundo experimento, a bactéria foi cultivada na presença de indutores (genisteína ou exsudatos de sementes de soja) por 48 horas. A expressão dos três genes foi maior na presença de genisteína, com valores de expressão para nodC, nodW e nopP superiores ao controle. Os resultados obtidos confirmam a funcionalidade dos três genes na estirpe CPAC 15, com ênfase para o nopP, cuja funcionalidade em Bradyrhizobium japonicum foi descrita pela primeira vez.Termos para indexação: Glycine max, flavonoides, genes de nodulação, sistema de secreção tipo III. Expression of nodC, nodW and nopP genes in Bradyrhizobium japonicum CPAC 15 strain evaluated by RT-qPCRAbstract -The objective of this work was to evaluate, by RT-qPCR, the expression of the nodC and nodW nodulation genes and of the nopP gene of the CPAC 15 strain, which probably play a role in the infection of soybean roots. Two experiments were done. In the first, the gene expression was evaluated in cells after incubation with genistein for 15 min, 1, 4 and 8 hours. Results showed that the three genes showed higher expression immediately after contact with the inducer (15 min). In the second experiment, the bacterium was grown in the presence of inducers (genistein or soybean seed exudates) for 48 hours. The expression of the three genes was greater when induced by genistein, and the expression of nodC, nodW and nopP had higher values than the control. The results confirm the functionality of the three genes in the CPAC 15 strain, with an emphasis on the nopP, whose functionality in Bradyrhizobium japonicum was described for the first time.

Screening of a Soil Bacteria Collection for the Production of Alkali Thermostable Xylanases

“…Several studies have previously observed late gene expression in bacterial isolates, such as studies with nodC and nodW nodulation genes and the nopP gene in Bradyrhizobium japonicum, which probably act on the infection of soybean roots (Bortolan, Barcellos, Marcelino, & Hungria, 2009), or expression of GDH gene in Lactobacillus plantarum DPPMA49 in response to different environmental conditions (De Angelis et al, 2010), which revealed differences in the activation of the gene expression machinery in response to the medium.…”

Análisis de las alteraciones estructurales y/o regulatorias en los genes de nodulación y fijación de nitrógeno, en aislados de <i>Bradyrhizobium japonicum</i> que difieren en su capacidad de fijar nitrógeno

“…Varios estudios han demostrado que estas proteínas pueden promover o prevenir la nodulación dependiendo de la planta hospedadora Schechter et al, 2010). Las proteínas de nodulación externas (NOP) son al menos 20 proteínas que atraviesan la membrana de la célula vegetal a través del sistema de transporte SSTT, y actúan en el citoplasma alterando su metabolismo o causando la supresión de la defensa del hospedante contra los microorganismos (Bortolan et al, 2009). El gen nopP ha sido encontrado en unas pocas especies de rizobios (Rhizobium sp.…”

“…NGR234, Sinorhizobium fredii, y B. japonicum) y está ausente en bacterias patogénicas . Si bien la función de esta y otras proteínas Nop durante la nodulación aún no han sido caracterizadas (Schechter et al, 2010), se ha sugerido que este gen actúa suprimiendo las defensas del huésped mediante la inhibición de la respuesta hipersensible, lo que indirectamente contribuye al desarrollo de un mayor número de infecciones (Lang et al, 2008;Saad et al, 2005;Bortolan et al, 2009). Varios trabajos sugieren que el estudio de la funcionalidad de este gen de B. japonicum pueden ser clave para conocer más profundamente los mecanismos de competitividad y eficiencia en la fijación de N 2 .…”

“…Estos estudios demuestran que el sistema regulatorio nodV/nodW presenta una regulación diferente de nodD1. Además, la expresión de nopP aumenta junto con la expresión de nodV/nodW y nodD1 (Wei et al, 2008;Bortolan et al, 2009), lo que confirma que en estos organismos la expresión del sistema de transporte está regulado por las dos cascadas regulatorias (nodD1 y nodV/W).…”

“…La diferencia de expresión de nopP en principio podría relacionarse con el hecho de que las mutaciones en la secuencia del gen en la cepa 366, que se traducen en cambios de aminoácidos, generen una proteína que difiere en su capacidad de acumulación. Es importante destacar que previamente, la funcionalidad del gen nopP fue confirmada en B. japonicum, y se ha verificado la inducción de su expresión tanto con genisteína como con exudados de semilla de soja (Wei et al, 2008;Bortolan et al, 2009). Saad y colaboradores (2005) reportaron que la ausencia de las proteínas efectoras (NOP) cambia dramáticamente la capacidad de nodulación en Rhizobium sp.…”