Phenotypic and transcriptional analysis of secondary metabolites production in Pseudomonas corrugata CFBP5454
I prodotti naturali sono oggetto di grande interesse come alternativa sostenibile per la gestione delle malattie delle piante. In questo studio è stato valutato, mediante saggi fenotipici, analisi del genoma e studi di trascrizione, il potenziale ed effettivo arsenale di metaboliti secondari antimicrobici prodotti dal batterio ubiquitario Pseudomonas corrugata. E stato dimostrato che, il ceppo di P. corrugata CFBP 5454, produce composti diffusibili che inibiscono la crescita di funghi e batteri patogeni e composti volatili antifungini tra cui acido cianidrico. Ceppi batterici inattivati nei geni che codificano per i regolatori trascrizionali LuxR, P. corrugata GL2 (pcoR-) e GLRFIA (rfiA-), in cui la produzione di lipopeptidi ciclici (CLP) risulta alterata, hanno mostrato un'attività antimicrobica ridotta, a seconda del ceppo batterico, patogeno e substrato, ma indicano chiaramente la produzione di ulteriori sostanze antimicrobiche. PcoR è il recettore degli acil-omoserina lattoni sintetizzati da PcoI nel sistema di regolazione Quorum sensing (QS). Il sistema QS, inoltre, attiva direttamente il gene rfiA codificante per un altro regolatore trascrizionale della famiglia LuxR. Al fine di definire quali siano i geni regolati da PcoR ed RfiA, è stato analizzato il trascrittoma dei mutanti GL2 (pcoR-) e GLRFIA (rfiA-) attraverso il sequenziamento delle librerie di cDNA, ottenute da colture all inizio della fase stazionaria coltivate in substrato minimo. L'analisi dei geni differenzialmente espressi tra il ceppo parentale e i mutanti, ha dimostrato che i cluster biosintetici dei CLP cormicina e corpeptine, e quello di un addizionale putativo peptide bioattivo, nonchè dell esopolisaccaride alginato, sono sotto il controllo trascrizionale del regulone PcoR-RfiA. Saggi di Real-time PCR quantitativa hanno dimostrato che i geni CLP sono sovraespressi in condizioni di crescita su substrato minimo e in pianta rispetto a colture in substrato ricco, mentre i geni responsabili della biosintesi di alginato sono sovraespressi in condizioni di crescita su substrato ricco. Inoltre, in questo studio, è stato dimostrato che il citronellolo è in grado di inibire la crescita dei batteri fitopatogeni e i risultati suggeriscono possa interferire con il sistema di regolazione Quorum sensing mediato da AHL a catena media del ceppo biosensore Chromobacterium violaceum, e con quello di P. corrugata interferendo indirettamente con i geni che contribuiscono alla produzione di CLP in P. corrugata.
Phytobacteriology, antimicrobial peptides, biological control
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