Caracterização bioquímica e funcional de toxina killer produzida por Saccharomyces cerevisiae

Abstract

O bolor verde e a podridão azeda destacam-se entre as doenças de pós-colheita em frutos cítricos, causados por Penicillium digitatum e Geotrichum citri-aurantii, diminuindo a qualidade e a quantidade dos frutos e, consequentemente, resultando em significativas perdas econômicas. Uma alternativa para controle destes fungos é através da toxinas killer produzidas por algumas espécies de levedura, capazes de matar fungos filamentosos. Saccharomyces cerevisiae produz toxinas killer proteicas que são letais para células sensíveis de levedura. Estas toxinas foram agrupadas em quatro tipos, K1, K2, K28 e Klus, codificado por elementos extra cromossomais associados a partículas virais na forma de dsRNA. Este trabalho tem como objetivo caracterizar a toxina killer de S. cerevisiae ACB-K1 e testar sua atividade antagônica em patógenos pós-colheita de citros. O isolado ACB-K1 apresentou atividade killer, sobre levedura sensível (S. cerevisae NCYC 1006) além do fitopatógeno P. digitatum, não apresentando porém inibição contra o patógeno G. citri-aurantii. A toxina apresentou máxima atividade em pH 4,1 a 22 °C, tanto para a levedura sensível quanto para o fitopatógeno P. digitatum. A toxina apresentou estabilidade em diferentes pH de 4,1 a 6,0, após a incubação de 24h a 22 °C sobre o fungo. O isolado ACB-K1 apresentou dsRNA, sendo detectadas duas formas (LA e M-dsRNA), sugerindo que a base genética para a produção da toxina é extra cromossomal, dado confirmado pela cura do fenótipo killer a 40 °C. As frações obtidas por cromatografia de exclusão molecular em gel de Sephadex G75 demonstraram características de biocontrole contra o fitopatógeno P. digitatum.

Green mold and sour rot are among post-harvest diseases in citrus fruits, caused by Penicillium digitatum and Geotrichum citri-aurantii, reducing a quality and quantity of fruits and, consequently, resulting in significant economic losses. An alternative for the control of fungi is using killer toxins produced by some species of yeasts, capable of killing filamentous fungi. Saccharomyces cerevisiae produces protein killer toxins that are lethal to yeast sensitive cells. These toxins were grouped into four types, K1, K2, K28 and Klus, encoded by extrachromosomal elements associated with viral particles in the form of dsRNA. This work aims to characterize a killer toxin of S. cerevisiae ACB-K1 and to test its antagonistic activity in post-harvest citrus pathogens. The isolate ACB-K1 showed activity killer on sensitive yeast (S. cerevisae NCYC 1006) besides the phytopathogenic P. digitatum, but did not present inhibition against the pathogen G. citri-aurantii. The killer toxin showed maximum activity at pH 4.1 at 22 ° C for both a sensitive yeast and the phytopathogenic P. digitatum. The toxin presented stability at pH range from 4.1 to 6.0, after a 24h incubation at 22 ° C on the fungus. The ACB-K1 isolate showed dsRNA and two forms were detected (LA and M-dsRNA), suggesting that a genetic basis for a toxin production is extrachromosomal, confirmed by curing the killer phenotype at 40 ° C. The fractions obtained by exclusion chromatography Sephadex G75 gel, demonstrated biocontrol characteristics against the phytopathogen P. digitatum.