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
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/15740 |
| Date | 21 December 2012 |
| Creators | Nascimento, Rafael |
| Contributors | Dandekar, Abhaya M., Goulart Filho, Luiz Ricardo, Coletta Filho, Helvécio Della, Machado, Marcos Antônio, Gomes, Matheus de Souza |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Genética e Bioquímica, UFU, BR, Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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