Single-stranded oligodeoxynucleotides induce plant defence in Arabidopsis thaliana

Background and AimsSingle-stranded DNA oligodeoxynucleotides (ssODNs) have been shown to elicit immune responses in mammals. In plants, RNA and genomic DNA can activate immunity, although the exact mechanism through which they are sensed is not clear. The aim of this work was to study the possible effect of ssODNs on plant immunity.Key ResultsThe ssODNs IMT504 and 2006 increased protection against the pathogens Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 and Botrytis cinerea but not against tobacco mosaic virus-Cg when infiltrated in Arabidopsis thaliana. In addition, ssODNs inhibited root growth and promoted stomatal closure in a concentration-dependent manner, with half-maximal effective concentrations between 0.79 and 2.06 µM. Promotion of stomatal closure by ssODNs was reduced by DNase I treatment. It was also diminished by the NADPH oxidase inhibitor diphenyleneiodonium and by coronatine, a bacterial toxin that inhibits NADPH oxidase-dependent reactive oxygen species (ROS) synthesis in guard cells. In addition it was found that ssODN-mediated stomatal closure was impaired in bak1-5, bak1-5/bkk1, mpk3 and npr1-3 mutants. ssODNs also induced early expression of MPK3, WRKY33, PROPEP1 and FRK1 genes involved in plant defence, an effect that was reduced in bak1-5 and bak1-5/bkk1 mutants.ConclusionsssODNs are capable of inducing protection against pathogens through the activation of defence genes and promotion of stomatal closure through a mechanism similar to that of other elicitors of plant immunity, which involves the BAK1 co-receptor, and ROS synthesis.Fil: Toum, Laila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Conti, Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Coppola Guerriero, Francesca Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional.; ArgentinaFil: Conforte, Valeria Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Garolla, Franco A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; ArgentinaFil: Asurmendi, Sebastian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular; ArgentinaFil: Vojnov, Adrián Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Gudesblat, Gustavo Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional.; Argentin

Genomic and phenotypic insight into Xanthomonas vesicatoria strains with different aggressiveness on tomato

Xanthomonas vesicatoria is one of the causal agents of bacterial spot, a disease that seriously affects the production of tomato (Solanum lycopersicum) and pepper (Capsicum annum) worldwide. In Argentina, bacterial spot is found in all tomato producing areas, with X. vesicatoria being one of the main species detected in the fields. Previously, we isolated three X. vesicatoria strains BNM 208, BNM 214, and BNM 216 from tomato plants with bacterial spot, and found they differed in their ability to form biofilm and in their degree of aggressiveness. Here, the likely causes of those differences were explored through genotypic and phenotypic studies. The genomes of the three strains were sequenced and assembled, and then compared with each other and also with 12 other publicly available X. vesicatoria genomes. Phenotypic characteristics (mainly linked to biofilm formation and virulence) were studied in vitro. Our results show that the differences observed earlier between BNM 208, BNM 214, and BNM 216 may be related to the structural characteristics of the xanthan gum produced by each strain, their repertoire of type III effectors (T3Es), the presence of certain genes associated with c-di-GMP metabolism and type IV pili (T4P). These findings on the pathogenicity mechanisms of X. vesicatoria could be useful for developing bacterial spot control strategies aimed at interfering with the infection processes.Fil: Bianco, María Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; Argentina. Universidad del Salvador. Facultad de Medicina. Instituto de Investigación En Medicina y Ciencias de la Salud.; ArgentinaFil: Ponso, María Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; ArgentinaFil: Garita Cambronero, Jerson. Asociación Nacional de Obtentores Vegetales; EspañaFil: Conforte, Valeria Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; Argentina. Universidad del Salvador. Facultad de Medicina. Instituto de Investigación En Medicina y Ciencias de la Salud.; ArgentinaFil: Galván, Tadeo E.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Dunger, Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Ciencias Agropecuarias del Litoral. - Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Ciencias Agropecuarias del Litoral.; ArgentinaFil: Morales, Gustavo Marcelo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Vojnov, Adrián Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; Argentina. Universidad del Salvador. Facultad de Medicina. Instituto de Investigación En Medicina y Ciencias de la Salud.; ArgentinaFil: Romero, Ana María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Fitopatología; ArgentinaFil: Cubero, Jaime. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Yaryura, Pablo Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; Argentin

Genomic and phenotypic insight into Xanthomonas vesicatoria strains with different aggressiveness on tomato

Xanthomonas vesicatoria is one of the causal agents of bacterial spot, a disease that seriously affects the production of tomato (Solanum lycopersicum) and pepper (Capsicum annum) worldwide. In Argentina, bacterial spot is found in all tomato producing areas, with X. vesicatoria being one of the main species detected in the fields. Previously, we isolated three X. vesicatoria strains BNM 208, BNM 214, and BNM 216 from tomato plants with bacterial spot, and found they differed in their ability to form biofilm and in their degree of aggressiveness. Here, the likely causes of those differences were explored through genotypic and phenotypic studies. The genomes of the three strains were sequenced and assembled, and then compared with each other and also with 12 other publicly available X. vesicatoria genomes. Phenotypic characteristics (mainly linked to biofilm formation and virulence) were studied in vitro. Our results show that the differences observed earlier between BNM 208, BNM 214, and BNM 216 may be related to the structural characteristics of the xanthan gum produced by each strain, their repertoire of type III effectors (T3Es), the presence of certain genes associated with c-di-GMP metabolism and type IV pili (T4P). These findings on the pathogenicity mechanisms of X. vesicatoria could be useful for developing bacterial spot control strategies aimed at interfering with the infection processes

The histone-like protein HupB influences biofilm formation and virulence in Xanthomonas citri ssp. citri through the regulation of flagellar biosynthesis

Citrus canker is an important disease of citrus, whose causal agent is the bacterium Xanthomonas citri ssp. citri (Xcc). In previous studies, we found a group of Xcc mutants, generated by the insertion of the Tn5 transposon, which showed impaired ability to attach to an abiotic substrate. One of these mutants carries the Tn5 insertion in hupB, a gene encoding a bacterial histone-like protein, homologue to the β-subunit of the Heat-Unstable (HU) nucleoid protein of Escherichia coli. These types of protein are necessary to maintain the bacterial nucleoid organization and the global regulation of gene expression. Here, we characterized the influence of the mutation in hupB regarding Xcc biofilm formation and virulence. The mutant strain hupB was incapable of swimming in soft agar, whereas its complemented strain partially recovered this phenotype. Electron microscope imaging revealed that impaired motility of hupB was a consequence of the absence of the flagellum. Comparison of the expression of flagellar genes between the wild-type strain and hupB showed that the mutant exhibited decreased expression of fliC (encoding flagellin). The hupB mutant also displayed reduced virulence compared with the wild-type strain when they were used to infect Citrus lemon plants using different infection methods. Our results therefore show that the histone-like protein HupB plays an essential role in the pathogenesis of Xcc through the regulation of biofilm formation and biosynthesis of the flagellum.Fil: Conforte, Valeria Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Malamud, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; ArgentinaFil: Yaryura, Pablo Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María. Universidad Nacional de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María; ArgentinaFil: Toum, Laila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino. Provincia de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial "Obispo Colombres" (p). Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; ArgentinaFil: Torres, Pablo Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: de Pino, Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Chazarreta, Cristian Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Gudesblat, Gustavo Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Castagnaro, Atilio Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino. Provincia de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial "Obispo Colombres" (p). Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; ArgentinaFil: Marano Roude, María de Los Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Vojnov, Adrián Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; Argentin

Pr-favoured variants of the bacteriophytochrome from the plant pathogen Xanthomonas campestris hint on light regulation of virulence-associated mechanisms

Red/far-red light-sensing bacteriophytochrome photoreceptor (BphP) pathways play key roles in bacterial physiology and ecology. These bilin-binding proteins photoswitch between two states, Pr (red absorbing) and Pfr (far-red absorbing). The isomerization of the chromophore and the downstream structural changes result in the light signal transduction. The agricultural pathogen Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) code for a single bathy-like type BphP (XccBphP), previously shown to negatively regulate several light-mediated biological processes involved in virulence. Here, we generated three different full-length variants with single amino acid changes within its GAF domain that affect the XccBphP photocycle favouring its Pr state: L193Q, L193N and D199A. While D199A recombinant protein locks XccBphP in a Pr-like state, L193Q and L193N exhibit a significant enrichment of the Pr form in thermal equilibrium. The X-ray crystal structures of the three variants were solved, resembling the wild-type protein in the Pr state. Finally, we studied the effects of altering the XccBphP photocycle on the exopolysaccharide xanthan production and stomatal aperture assays as readouts of its bacterial signalling pathway. Null-mutant complementation assays show that the photoactive Pr-favoured XccBphP variants L193Q and L193N tend to negatively regulate xanthan production in vivo. In addition, our results indicate that strains expressing these variants also promote stomatal apertures in challenged plant epidermal peels, compared to wild-type Xcc. The findings presented in this work provide new evidence on the Pr state of XccBphP as a negative regulator of the virulence-associated mechanisms by light in Xcc.Fil: Conforte, Valeria Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Otero, Lisandro Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Toum, Laila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Sirigu, Serena. No especifíca;Fil: Antelo, Giuliano Tomás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Rinaldi, Jimena Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Klinke, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Chavas, Leonard Michel Gabriel. No especifíca;Fil: Vojnov, Adrián Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Goldbaum, Fernando Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Malamud, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Luján; ArgentinaFil: Bonomi, Hernán Ruy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Structural basis for the Pr-Pfr long-range signaling mechanism of a full-length bacterial phytochrome at the atomic level

Phytochromes constitute a widespread photoreceptor family that typically interconverts between two photostates called Pr (red light-absorbing) and Pfr (far-red light-absorbing). The lack of full-length structures solved at the (near-)atomic level in both pure Pr and Pfr states leaves gaps in the structural mechanisms involved in the signal transmission pathways during the photoconversion. Here, we present the crystallographic structures of three versions from the plant pathogen Xanthomonas campestris virulence regulator XccBphP bacteriophytochrome, including two full-length proteins, in the Pr and Pfr states. The structures show a reorganization of the interaction networks within and around the chromophore-binding pocket, an α-helix/β-sheet tongue transition, and specific domain reorientations, along with interchanging kinks and breaks at the helical spine as a result of the photoswitching, which subsequently affect the quaternary assembly. These structural findings, combined with multidisciplinary studies, allow us to describe the signaling mechanism of a full-length bacterial phytochrome at the atomic level.Fil: Otero, Lisandro Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica; ArgentinaFil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Antelo, Giuliano Tomás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Rosano, German Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Sirigu, Serena. Soleil Synchrotron; FranciaFil: Klinke, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica; ArgentinaFil: Defelipe, Lucas Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. European Molecular Biology Laboratory Hamburg; AlemaniaFil: Sánchez Lamas, Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Battocchio, Giovanni. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Conforte, Valeria Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Vojnov, Adrián Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Chavas, Leonard M.G.. Soleil Synchrotron; Francia. Nagoya University; JapónFil: Goldbaum, Fernando Alberto. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Mroginski, Maria Andrea. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Rinaldi, Jimena Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Bonomi, Hernán Ruy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Structural basis for the Pr-Pfr long-range signaling mechanism of a full-length bacterial phytochrome at the atomic level

Phytochromes constitute a widespread photoreceptor family that typically interconverts between two photostates called Pr (red light–absorbing) and Pfr (far-red light–absorbing). The lack of full-length structures solved at the (near-)atomic level in both pure Pr and Pfr states leaves gaps in the structural mechanisms involved in the signal transmission pathways during the photoconversion. Here, we present the crystallographic structures of three versions from the plant pathogen Xanthomonas campestris virulence regulator XccBphP bacteriophytochrome, including two full-length proteins, in the Pr and Pfr states. The structures show a reorganization of the interaction networks within and around the chromophore-binding pocket, an α-helix/β-sheet tongue transition, and specific domain reorientations, along with interchanging kinks and breaks at the helical spine as a result of the photoswitching, which subsequently affect the quaternary assembly. These structural findings, combined with multidisciplinary studies, allow us to describe the signaling mechanism of a full-length bacterial phytochrome at the atomic level.DFG, 221545957, SFB 1078: Proteinfunktion durch ProtonierungsdynamikEC/H2020/664726/EU/EMBL Interdisciplinary, International and Intersectorial Postdocs/EI3PO

Virulence factors of Xanthomonas spp.: regulation and synthesis

El género Xanthomonas está constituido por al menos 20 especies de bacteriasfitopatógenas que afectan a unas 350 especies vegetales, la mayoría de ellas de graninterés económico. X. citri subsp. citri (Xcc) es el agente causante de la cancrosis de loscítricos, una enfermedad endémica en nuestro país. En esta tesis se buscó comprenderlos distintos aspectos relacionados con las distintas estrategias que posee Xcc paracolonizar el tejido vegetal y favorecer así el proceso de patogénesis. Ejemplos de estasestrategias son la producción de exopolisacáridos, enzimas extracelulares y toxinas. Como objetivo general se planteó el estudio de algunas proteínas implicadas en laregulación a nivel transcripcional de los genes que codifican factores de virulencia en Xanthomonas spp., sobre todo aquellos relacionados en la formación de biofilm. Asimismo, se estudió la producción del glucano cíclico β-(1,2), uno de los factores másimportantes para el desarrollo de la enfermedad. En la primera sección de esta tesis se abordó la síntesis del glucano cíclico β-(1,2),principalmente en Xcc, comprobándose la implicancia de dos proteínas en esteproceso: HrpM y NdvB protein. Además, se analizó la implicancia de esta molécula enla patogenicidad de la bacteria en plantas de cítricos. En la segunda sección de la tesis se examinó el efecto que ejerce un reguladortranscripcional de la familia NtrC sobre la virulencia de Xcc. En particular, se analizócómo este regulador afecta la síntesis de los genes flagelares y su facultad dedesarrollar biofilm, estableciendo un vínculo entre la actividad de éste y el segundomensajero di-GMP cíclico. Finalmente, se realizó un análisis del efecto del gen hupB de Xcc, con alta identidad desecuencia a una subunidad de la histona HU, sobre la producción de los factores devirulencia. La mutante de pérdida de función de este gen presentó una severadisminución de la síntesis del flagelo, traduciéndose en la ausencia del mismo, lareducción significativa de su movilidad y su capacidad de formar biofilm. Dichamutante mostró menor capacidad infectiva que podría asociarse a la ausencia delflagelo conjuntamente con otras alteraciones fenotípicas observadas. Los resultados de esta tesis aportan nuevos participantes en la compleja red de regulación de la producción de factores de virulencia.The genus Xanthomonas is constituted by at least 20 species of plant pathogenicbacteria that affect about 350 plant species, most of them of great economicalimportance. X. citri subsp. citri (Xcc) is the causative agent of citrus canker, which is anendemic plant disease in our country. In this thesis, the focus was set on the differentstrategies used by Xcc to colonize the plant tissue and thus to promote the process ofpathogenesis. Examples of these strategies include the production ofexopolysaccharides, extracellular enzymes and toxins. The general objective is to studysome proteins involved in transcriptional regulation of virulence factors genes in Xanthomonas spp., especially those related to biofilm formation. In addition, it wasproposed to analyze cyclicɴͲ(1,2) glucan production, which is one of most importantfactors in disease development. The genus Xanthomonas is constituted by at least 20 species of plant pathogenicbacteria that affect about 350 plant species, most of them of great economicalimportance. X. citri subsp. citri (Xcc) is the causative agent of citrus canker, which is anendemic plant disease in our country. In this thesis, the focus was set on the differentstrategies used by Xcc to colonize the plant tissue and thus to promote the process ofpathogenesis. Examples of these strategies include the production ofexopolysaccharides, extracellular enzymes and toxins. The general objective is to studysome proteins involved in transcriptional regulation of virulence factors genes in Xanthomonas spp., especially those related to biofilm formation. In addition, it wasproposed to analyze cyclicɴͲ(1,2) glucan production, which is one of most importantfactors in disease development.Fil: Conforte, Valeria Paola. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

The histone-like protein HupB influences biofilm formation and virulence in Xanthomonas citri ssp. citri through the regulation of flagellar biosynthesis

Citrus canker is an important disease of citrus, whose causal agent is the bacterium Xanthomonas citri ssp. citri (Xcc). In previous studies, we found a group of Xcc mutants, generated by the insertion of the Tn5 transposon, which showed impaired ability to attach to an abiotic substrate. One of these mutants carries the Tn5 insertion in hupB, a gene encoding a bacterial histone-like protein, homologue to the β-subunit of the Heat-Unstable (HU) nucleoid protein of Escherichia coli. These types of protein are necessary to maintain the bacterial nucleoid organization and the global regulation of gene expression. Here, we characterized the influence of the mutation in hupB regarding Xcc biofilm forma tion and virulence. The mutant strain hupB was incapable of swimming in soft agar, whereas its complemented strain partially recovered this phenotype. Electron microscope imaging revealed that impaired motility of hupB was a consequence of the absence of the flagellum. Comparison of the expression of flagellar genes between the wild-type strain and hupB showed that the mutant exhibited decreased expression of fliC (encoding flagellin). The hupB mutant also displayed reduced virulence compared with the wild-type strain when they were used to infect Citrus lemon plants using different infection methods. Our results therefore show that the histone-like protein HupB plays an essential role in the pathogenesis of Xcc through the regulation of biofilm formation and biosynthesis of the flagellum.Fil: Conforte, Valeria P. Instituto de Ciencia y Tecnología Dr. César Milstein (ICT – CONICET - Fundación Pablo Cassará); Argentina.Fil: Malamud, Florencia. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentina.Fil: Yaryura, Pablo M. Universidad de Villa María. Centro de Investigaciones y Transferencia de Villa María (CIT - CONICET); Argentina.Fil: Toum Terrones, Laila. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina.Fil: Toum Terrones, Laila. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada (IBBEA - CONICET); Argentina.Fil: Torres, Pablo S. Instituto de Ciencia y Tecnología Dr. César Milstein (ICT – CONICET - Fundación Pablo Cassará); Argentina.Fil: De Pino, Verónica. Instituto de Ciencia y Tecnología Dr. César Milstein (ICT – CONICET - Fundación Pablo Cassará); Argentina.Fil: Chazarreta, Cristian N. Instituto de Ciencia y Tecnología Dr. César Milstein (ICT – CONICET - Fundación Pablo Cassará); Argentina.Fil: Gudesblat, Gustavo E. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino (ITANOA – CONICET -Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC); Argentina.Fil: Castagnaro, Atilio P. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina.Fil: Castagnaro, Atilio P. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada (IBBEA - CONICET); Argentina.Fil: Marano, María Rosa. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Departamento de Microbiología; Argentina.Fil: Marano, María Rosa. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR -CONICET); Argentina.Fil: Vojnov, Adrián A. Instituto de Ciencia y Tecnología Dr. César Milstein (ICT – CONICET - Fundación Pablo Cassará); Argentina

Identification and characterization of biofilm formation-defective mutants of Xanthomonas citri subsp. citri

Xanthomonas citri spp. citri (Xcc)develops a biofilm structure both in vitro and in vivo. Despite all the progress achieved by studies regarding biofilm formation, many of its mechanisms remain poorly understood. This work focuses on the identification of new genes involved in biofilm formation and how they are related to motility, virulence and chemotaxis in Xcc. A Tn5 library of approximately 6,000 Xcc (strain 306) mutants was generated and screened to search for biofilm formation defective strains. We identified 23 genes whose association with the biofilm formation resulted in a novelty. The analysis of the 23 mutants revealed not only the involvement of new genes in biofilm formation but also reinforced the importance of exopolysaccharide production, motility and cell surface structures in this process. This collection of biofilm defective mutants underscores the multifactorial genetic program underlying the establishment of biofilm in Xcc.Fil: Malamud, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología;Fil: Homem, Rafael Augusto. Ministerio da Agricultura Pecuaria e Abastecimento de Brasil. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria. Recursos Genéticos e Biotecnología; Brasil; . Instituto Agronômico de Campinas. Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Citros Sylvio Moreira; Brasil;Fil: Conforte, Valeria Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología;Fil: Yaryura, Pablo Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología;Fil: Castagnaro, Atilio Pedro. Gobierno de Tucumán. Ministerio de Desarrollo Productivo. Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Tecnología Agroindustrial del Noroeste Argentino; ArgentinaFil: Marano, Maria Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Do Amaral, Alexandre Morais. Ministerio da Agricultura Pecuaria e Abastecimento de Brasil. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria. Recursos Genéticos e Biotecnología; Brasil; . Instituto Agronômico de Campinas. Centro Avançado de Pesquisa Tecnológica do Agronegócio de Citros Sylvio Moreira; Brasil;Fil: Vojnov, Adrian Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología