Clonagem e caracterização do gene que codifica a nitrato redutase em Colletotrichum lindemuthianum, patógeno do feijoeiro (Phaseolus vulgaris)

Abstract

O gene que codifica para a nitrato redutase de Colletotrichum lindemuthianum, nit1, foi isolado e caracterizado. Sua seqüência e regulação em resposta a diferentes fontes de nitrogênio foram analisadas. A análise da seqüência do gene nit1 indicou que ele possui 2.787 pb com um único íntron de 69 pb iniciando no nucleotídeo 1.808. Este íntron está localizado numa região conservada de íntrons presentes no gene da nitrato redutase em outros fungos. No entanto, a identidade entre eles se restringe às regiões consenso responsáveis pela excisão. A região reguladora do gene nit1, além das seqüências consenso gerais, apresenta quatro seqüências TATC responsáveis pela ligação da proteína reguladora geral positiva NIT2. Um possível sítio da ligação da proteína reguladora da via específica, NIT4, também foi localizado nessa região, na posição -340. Além disso, na região 3 não traduzida foi encontrado um possível sítio para poliadenilação do mRNA localizado na posição 2.826. A proteína deduzida do gene nit1 gerou uma seqüência de 905 aminoácidos com massa molecular de 101,1 kDa e apresentou alta identidade com as proteínas correspondentes em Metarhizium anisopliae (62,43%), Magnaporthe grisea (62,27%), Verticillium fungicola (60,15%), Botryotinia fuckeliana (58,30%) e Aspergillus fumigatus (51,93%). A expressão do gene nit1 em C. lindemuthianum foi avaliada em micélios cultivados em diferentes fontes de nitrogênio, em condições de ativação e repressão. O gene foi expresso na presença de nitrato a partir de 15 minutos após entrar em contato com esta fonte de nitrogênio, tendo atingido a expressão máxima com 360 minutos. A transcrição foi reprimida em micélios cultivados em amônio, uréia e glutamina. Em glutamina, após 60 minutos de repressão, não foi possível detectar a presença de transcritos desse gene.The gene encoding nitrate reductase in Colletotrichum lindemuthianum, nit1, was isolated and characterized. Its nucleotide sequence and regulation in response to different nitrogen sources were analyzed. The gene nit1 has 2,787 base pairs (bp) bearing a single 696 bp intron starting at nucleotide 1,808. This intron is localized in a conserved region when compared to introns present in nitrate reductase genes of other fungi. Hovever, its similarity with them is restricted to the consensus splicing regions. Four TATC sequences, possibly related to binding of the general positive regulatory protein NIT2, were found in the upstream regulatory region of nit1, as well as other consensus sequences such as TATA and GC boxes. A putative binding site for NIT4, a specific regulatory protein, was also found in the 340 position. There is a putative mRNA polyadenilation site at the downstream 2,826 position. The protein translated from nit1 comprises 905 amino acid residues with a molecular mass of 101,1 kDa and presents high degree of identity with the cognate proteins in Metarhizium anisopliae (62,43 %), Magnaporte grisea (62,27%), Verticillium fungicola (60,15%), Botryotinia fuckchiana (58,30%), and Aspergillus fumigatus (51,93%). In mycelia cultivated in the presence of nitrate, nit1 was expressed after 15 min. Transcription was repressed in mycelia grown in medium containing either ammonium, urea, or glutamine. On glutamine, the level of transcription was apparently basal.