Desvendando a química da atração entre Herbaspirillum seropedicae e raízes de milho

Herbaspirillum seropedicae é uma bactéria promotora do crescimento vegetal. Sua interação com a planta hospedeira é mediada por compostos químicos exsudados pelas raízes que modulam eventos de reconhecimento e quimioatração em direção às raízes, estes essenciais ao estabelecimento endofítico da bactéria. Análise metabolômica comparativa identificou que exsudados de plantas de milho inoculadas com H. seropedicae secretaram maiores quantidades de ácidos orgânicos provenientes do ciclo do ácido tricarboxílico (TCA) e derivados. Entender quais compostos são responsáveis por essa atração pode contribuir para o seu uso como aditivo em formulações de bioinoculantes. O objetivo desse trabalho foi identificar quais os compostos do exsudato de raízes de milho são quimioatrativos para H. seropedicae. Para transcriptômica e proteômica, as raízes de dois grupos (controle e inoculadas com 2x107 células/mL-1) de plantas de milho (Dekalb 7815) crescidas por 5 dias foram separadas em triplicatas e maceradas em nitrogênio líquido. O RNA foi extraído e as bibliotecas de sequenciamento foram preparadas e sequenciadas na plataforma Illumina. Os transcritos obtidos foram analisados por bioinformática. As proteínas foram extraídas, submetidas à espectrometria de massa (ESI-MS/MS), e os espectros de massa foram analisados usando os softwares PLGS e ISOquant. Para analisar a cinética de uso de diferentes ácidos orgânicos, realizou-se curva de crescimento da bactéria com leituras em espectrofotômetro de 4 em 4 horas. Em câmaras de quimiotaxia foi analisado se os ácidos orgânicos são quimioatraentes para H. seropedicae. Transcritos e proteínas revelaram que a inoculação estimulou a via do TCA. Os genes piruvato desidrogenase, Aconitase e Succinato-desidrogenase foram mais expressos e a Malato-desidrogenase reprimida. As proteínas Aconitase, Isocitrato-desidrogenase, Succinato-CoA-ligase e Fumarato-hidratase foram up-acumuladas. Os transcritos também mostraram que 22 (9 mais expressos e 13 reprimidos) transportadores de ácidos orgânicos foram regulados. As curvas de crescimento demonstraram que H. seropedicae é capaz de crescer utilizando os ácidos aconítico, cítrico, fumárico, málico e succínico como fontes de carbono, enquanto os ácidos maleico, malônico e oxálico não foram utilizados. O teste de quimiotaxia demonstrou que todos os compostos testados foram capazes de atrair H. seropedicae, dentre eles, destacam-se o ácido malônico e oxálico que não são usados como fonte de carbono. Com isso, conclui-se que os ácidos malônico e oxálico são quimioatraentes para H. seropedicae e podem ser utilizados como aditivos em bioformulações.