Identificação e análise de genes potencialmente envolvidos na patogenicidade de Xanthomonas citri pv. aurantifolii tipo C

Abstract

O conhecimento sobre o repertório de genes e suas funções em espécies de bactérias do gênero Xanthomonas causadoras de doenças cítricas é imprescindível para compreender a biologia de interação destes patossistemas. A espécie Xanthomonas citri pv. aurantifolii tipo C (XauC), causadora da cancrose tipo C, possui a capacidade de infectar apenas duas espécies de citros devido à variação no perfil de virulência e genes presentes em seu genoma, quando comparado com espécies mais agressivas. Poucos são os estudos sobre o papel dessas variações em XauC, que podem levar a uma melhor caracterização do patossistema Xanthomonas-Citrus. Assim, uma biblioteca de mutantes da bactéria XauC construída pela inserção aleatória do transposon Tn5 foi analisada in vivo quanto aos sintomas alterados da cancrose após inoculação em folhas do hospedeiro lima ácida ‘Galego’ (Citrus aurantifolia). Três mutantes mostraram alterações em relação aos sintomas clássicos da doença e o local da inserção do transposon foi determinada por sequenciamento. Curvas de crescimento in vivo e in vitro, análise de formação de colônias, motilidade, adesão celular, formação de LPS e agregação celular dos mutantes selecionados foram analisados para avaliar a possível interferência destes processos na patogenicidade de XauC. Comprovou-se que um dos genes, o XAUC_12280, que codifica uma adesina (a qual funciona como fator de anti-retração do pilus), tem relação direta com a motilidade tipo “twitching” e a produção de LPS em processo infeccioso. Outro gene, o XAUC_30580, que codifica a enzima fumarilacetoacetato hidrolase – FAH, até agora não havia sido relatado como envolvido na virulência de Xanthomonas que infectam citros. Ainda, houve a interferência de uma mutação em uma região intergênica ao acesso à algum gene importante para a patogenicidade de XauC. Os novos genes encontrados neste estudo contribuem para um melhor entendimento da biologia da interação XauC-Citrus.

The knowledge about the repertoire of genes and their functions in species of bacteria of the genus Xanthomonas that cause citrus diseases is essential to understand the biology of interaction of these pathosystems. The species Xanthomonas citri pv. aurantifolii type C (XauC), which causes type C cancer, can infect only two species of citrus due to the variation in the virulence profile and genes present in genome when compared to more aggressive species. There are few studies on the role of these variations in XauC, which can lead to a better characterization of the Xanthomonas-Citrus pathosystem. Thus, a library of mutants of the XauC bacterium constructed by the random in vivo insertion of the transposon Tn5 was analyzed for altered symptoms of cancrose after inoculation in leaves of the acid lime host 'Galego' (Citrus aurantifolia). Three mutants showed changes about the classic symptoms of the disease and the location of the transposon insertion was determined by sequencing. Growth curves in vivo and in vitro, colony formation analysis, motility, cell adhesion, LPS formation, and cell aggregation of the selected mutants were analyzed to assess the interference in these processes related to XauC pathogenic processes. The gene XAUC_12280, which encodes an adhesin (which works as a pilus anti-retraction factor), is directly related to twitching motility and the production of LPS in an infectious process. Another gene, XAUC_30580, which codes for the enzyme fumarylacetoacetate hydrolase - FAH, until now had not been reported to be involved in the virulence of Xanthomonas. Still, there was an interference of a mutation in an intergenic region to access some gene important for the pathogenicity of XauC. The new genes found in this study contribute to a better understanding of the biology of the XauC-Citrus interaction.