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Identificación de genes implicados en la biosíntesis de mangotoxina por Pseudomonas syringae pv. syringae. Papel en virulencia y supervivencia epifítica

Cazorla, F.M.; Pérez-García, A.; Arrebola, E.; Vázquez, M. A. y de Vicente, A.

Departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga, 29071-Málaga, España. e-mail: adevicente@uma.es 

Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss) es una bacteria fitopatógena y epifita sobre un amplio rango de huéspedes vegetales. La producción de fitotoxinas por algunos patovares de P. syringae se considera un factor de virulencia, ya que su producción aumenta la gravedad de los síntomas necróticos y/o cloróticos. La mayoría de las cepas de Pss aisladas de mango producen mangotoxina, una toxina antimetabolito que inhibe a la ornitina acetiltransferasa (OAT). La OAT es una enzima clave implicada en la ruta de biosíntesis de los aminoácidos ornitina y arginina, y de las poliaminas.

En este trabajo se han identificado y caracterizado algunos genes putativamente implicados en la producción de mangotoxina por la cepa Pss UMAF0158. Para ello, se ha construido una colección de mutantes mediante la inserción del minitransposón miniTn5km2. Se seleccionaron nueve mutantes defectivos en la producción de mangotoxina, y se obtuvieron las secuencias flanqueantes de los genes interrumpidos por la inserción. El análisis de dichas secuencias interrumpidas mostró homología con diferentes genes, como los reguladores globales gacA y lemA, o una peptidosintetasa no ribosomal, entre otros. Desde una genoteca de la cepa sivestre Pss UMA0158, se seleccionaron varios clones genómicos correspondientes a los genes interrumpidos en los mutantes defectivos en la producción de mangotoxina. En posteriores ensayos de complementación, dichos clones genómicos restauraron la producción de mangotoxina en los mutantes, confirmando la relación de los genes interrumpidos con la producción de mangotoxina. El plásmido pCG2-6, que contiene un clon genómico de 10,5 kb, restaura la producción de mangotoxina por el mutante Pss UMAF0158-6gF6, que presenta una inserción del minitransposón en un gen homólogo de una peptidosintetasa no ribosomal. Se ha secuenciado este clon genómico (6 ORFs), y el análisis de promotores muestra la estructura y organización de un posible operón con 4 ORFs, que incluye al gen putativo de una peptidosintetasa no ribosomal.

Además, se ha establecido el papel de la producción de mangotoxina en la virulencia de las cepas de Pss, mediante un modelo de inoculación experimental sobre foliolos de tomate. Los mutantes defectivos en la producción de mangotoxina mostraron una reducción en los niveles de síntomas necróticos inducidos, y la virulencia se restablecía hasta niveles similares a los observados con la cepa silvestre cuando los mutantes eran complementados con sus correspondientes clones genómicos, indicando que la producción de esta toxina es un factor de virulencia en Pss. Finalmente, se han llevado a cabo experimentos para establecer el posible papel de la producción de mangotoxina en la supervivencia epifita de Pss, mediante ensayos de colonización sobre foliolos de tomate.

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