Caracterização funcional de uma lipase/esterase secretada por Xylella fastidiosa como fator de virulência chave na patogênese da Doença de Pierce

• Main Author: Nascimento, Rafael
• Other Authors: Dandekar, Abhaya M.
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Uberlândia 2016
• Subjects: Xylella fastidiosa; Doença de Pierce; Lipase; Esterase; LipA; Genética molecular; Microorganismos - Genética; Pierce s Disease; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
• Online Access: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15740

Pierce s Disease (PD) of grapevines is caused by the bacterium Xylella fastidiosa (Xf), a xylem-limited gamma-proteobacterium that is responsible for several economically important diseases in many plants. A characteristic symptom of PD is leaf scorching, with regions of chlorosis progressing into necrotic zones at the peripheral margins of infected leaves. The occlusion of xylem elements and interference with water transport by Xf and its associated biofilm have been hypothesized as the main cause of PD symptom development; however, Xf virulence mechanism has not been elucidated. The analysis of Xf Temecula 1 secretome revealed a putative lipase/esterase (PD1703) that was abundantly secreted in the bacterial culture supernatant, and was characterized as a protein ortholog of the cell wall degrading enzyme LipA of Xanthomonas strains. The LipA was secreted and associated with a biofilm filamentous network and additional proteomic analysis revealed its abundant presence in outer membrane vesicles (OMVs). Accumulation of LipA in leaf regions was positively associated with PD symptoms and inversely correlated with bacterial titer. The lipase/esterase was found to elicit a hypersensitive response in grapevine and was regulated by quorum-sensing signaling, which is known to modulate bacterial pathogenesis. We propose that Xff pathogenesis is caused by LipA secretion mediated by OMV cargos, and its release and accumulation in leaf margins leads to the observed PD symptoms development. === A Doença de Pierce (PD) em videiras (Vitis vinifera L.) é causada pela bactéria Xylella fastidiosa (Xf), uma gama-proteobactéria responsável por diversas doenças em plantas economicamente importantes. Um sintoma característico da PD é a queimadura, caracterizado por zonas de clorose progredindo em necrose nas margens da lâmina foliar. O processo resultante da oclusão dos elementos do xilema por células bacterianas e pelo biofilme associados às mesmas, bem como o consequente bloqueio do fluxo da seiva, têm sido hipotetizado como a principal causa dos sintomas comumente observados na PD. Embora tal hipótese seja suportada por algumas evidências, o mecanismo de virulência de Xf não foi totalmente compreendido. A análise do secretoma de Xf Temecula 1 revelou que uma lipase/esterase (PD1703) é abundantemente secretada in vitro. Esta proteína foi caracterizada como ortóloga à proteína LipA presente em bactérias do grupo das Xanthomonas e funcionalmente caracterizada como degradante da parede celular neste grupo. A proteína LipA foi associada à matriz extracelular filamentosa e análises proteômicas adicionais revelaram sua presença nas vesículas de membrana externa. O acúmulo da proteína LipA em folhas de plantas infectadas foi positivamente associado aos sintomas da PD e inversamente correlacionado com o título bacteriano. LipA induziu resposta de hipersensibilidade em videiras e foi regulada por sinalização célula-célula, mecanismo conhecido por modular a patogênese bacteriana. Com base em tais evidências, propomos que a secreção da proteína LipA mediada pelas vesículas de membrana externa e sua liberação e acúmulo em margens foliares, onde leva ao desenvolvimento dos sintomas comumente observados na doença, seja um mecanismo essencial à patogênese de X. fastidiosa na PD. === Doutor em Genética e Bioquímica