Análise funcional dos genes exsF e exsG de Xanthomonas citri subsp. citri

Abstract

The Gram-negative bacterium Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) is the causal agent of citrus canker, disease that causes a significant economic impact on the orange production. Molecular studies involving pathosystems like Xac-citrus have been used to as an approach to understand the pathogenic processes. Therewith, the objective of this study was to investigate the expression of exsF and exsG Xac genes and the effect of its silencing in Xac pathogenicity in Rangpur lime (Citrus limonia Osbeck) leaves and also get the proteins coded by them and use it in initial tests of crystallization. The real-time PCR (qRT-PCR) technique was used in the analysis of gene expression.The in planta expression of exsF and exsG genes were evaluated in Xac isolated from Rangpur lime leaves collected at 48, 72 and 120 h after inoculation compared to Xac growing in NA culture. For the production of Xac double mutant having the ExsF and exsG genes silenced, the site-directed mutagenesis technique by PCR using the suicide vector pOK1 was used. For the production of ExsF and ExsG recombinant proteins, the E. coli heterologous expression in the pET SUMO expression vector was used. Finally, the initial crystallization trials were performed using commercial and non-commercial kits. The gene expression analysis showed that the exsF and exsG genes were induced about 10-fold more after 72 hours of Xac infection in Rangpur lime leaves, compared with the Xac grown in the culture medium. The functional assays performed with the Xac Δ3135/3136 double mutant showed that it was avirulent on Rangpur lime leaves, in contrast to the wild type strain Xac 306. Moreover, the mutation reduced the multiplication of the bacteria in planta. The mutation also affected the biofilm production, that was reduced in the mutated strain. Through the heterologous expression assays and protein purification it was possible to obtain only the ExsG protein, soluble and pure enough to be ...

A bactéria Gram-negativa Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) é o agente causal do cancro cítrico, doença ainda sem método curativo que gera grande impacto econômico na produção de laranja. Estudos moleculares envolvendo patossistemas, como o Xac-citros, vêm ganhando espaço no auxílio do entendimento sobre os processos fitopatogênicos. Diante disto, o objetivo do presente trabalho foi investigar a expressão dos genes exsF e exsG de Xac e o efeito dos seus nocautes na patogenicidade de Xac em limoeiro cravo (Citrus limonia Osbeck), bem como obter as proteínas por eles codificadas e utilizá-las em ensaios iniciais de cristalização. Na análise da expressão destes genes, foi utilizada a técnica de PCR em tempo real (qRT-PCR), onde foi avaliada a expressão dos mesmos em Xac inoculada em folhas de limoeiro cravo coletadas em três tempos após a inoculação (48, 72 e 120 h) comparada com a expressão em Xac inoculada em meio de cultura. Já para a produção do mutante duplo de Xac apresentando os genes exsF e exsG nocauteados, foi utilizada a técnica de mutação sítio-dirigida por PCR utilizando o vetor suicida pOK1 e a estratégia de troca alélica. Para a produção das proteínas ExsF e ExsG recombinantes foi utilizada a expressão heteróloga em E. coli através do uso do vetor de expressão pET SUMO e os ensaios iniciais de cristalização foram realizados utilizando-se kits comerciais e não comerciais. A análise da expressão dos genes exsF e exsG revelou que estes foram induzidos, cerca de 10 vezes mais, após 72 horas de infecção da Xac em folhas de limoeiro cravo, em comparação com a Xac multiplicada em meio de cultura. Os ensaios de patogenicidade utilizando o mutante duplo de Xac Δ3135/3136 revelaram que este foi avirulento em folhas de limoeiro cravo, em contraste com a linhagem 306 selvagem, que elicitou os sintomas de cancro cítrico. Além disso, a mutação reduziu a capacidade de multiplicação...