Examinando por Autor "Ficarra, Florencia Andrea"

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    Estudio de genes involucrados en la interacción de Xanthomonas citri subsp. citri con plantas de naranja
    (2015) Ficarra, Florencia Andrea; Ottado, Jorgelina; Gottig, Natalia
    Las plantas se encuentran en continuo contacto con otros organismos, entre ellos un gran número de microorganismos son potencialmente patogénicos. En el presente trabajo de tesis se analizaron distintos aspectos de la interacción planta-patógeno, dentro de los cuales se encuentran el desarrollo de estructuras multicelulares como los biofilms, la regulación de la expresión de genes que codifican para componentes de estructuras esenciales para la virulencia y la participación de moléculas involucradas en la homeostasis de las plantas. A través de la construcción de una mutante en el gen oprB de Xcc, homólogo a porinas de carbohidratos en otras bacterias, se determinó que el mismo posee un rol en la formación del biofilm. Además, cepas deficientes en OprB muestran un desbalance en la producción del exopolisacárido xantano, siendo mayor la cantidad y más viscoso en ausencia de OprB. Por otro lado, vimos que la expresión de oprB depende de la presencia de azúcares en el medio, donde el gen se induce mayormente en presencia de monosacáridos. En relación a ello, la ausencia de OprB en Xcc da lugar a una reducción en el crecimiento en medio mínimo cuando estos azúcares están presentes como única fuente de carbono, y esto puede explicarse debido a una disminución en la incorporación del azúcar. El análisis de la producción de señales extracelulares que median el quorum-sensing muestra que las cepas deficientes en OprB secretan menores niveles de DSF, en concordancia con la incapacidad de formar biofilms. En estas cepas mutantes la virulencia también se ve comprometida, evidenciado por una menor formación de cancros y una menor supervivencia epifítica, sugiriendo un rol para OprB en los primeros estadíos de infección. El SSTT codificado por el cluster hrp es esencial para la virulencia y su regulación está a cargo del regulador HrpG. Una sustitución del residuo Arg210 por un residuo de Cys en la secuencia de HrpG implica una pérdida de la función en HrpG. La pérdida de función s evidencia debido a la incapacidad de éste de inducir la expresión de los genes blanco, tanto in vivo como in vitro, aún cuando la unión al ADN no se encuentra afectada. Experimentos de interacción proteína-proteína y proteólisis limitada sugieren que HrpG podría formar dímeros consigo misma o bien con la variante mutante del regulador y que en este último caso adoptaría un estructura diferente, que impediría que ejerza su función como factor transcripcional, donde el residuo de Arg210 es clave para la misma. Se estudió la participación de los PNPs en la homeostasis de la planta frente a la interacción planta-patógeno. Se vio que los PNPs se inducen en respuesta a la infección con patógenos. El tratamiento de plantas con XacPNP, un homólogo a PNPs en Xcc, resulta en una inducción de genes de defensa, y una menor tasa de crecimiento de Pst. Se construyeron plantas transgénicas con distintos niveles de PNPs para estudiar su función in vivo. Si bien las respuestas fueron sutiles, a grandes rasgos se observó que las plantas con mayores niveles de PNPs toleran mejor el estrés biótico y abiótico, por el contrario, plantas deficientes en PNPs se encuentran más afectadas frente al estrés, sugiriendo que los PNPs participarían en la homeostasis celular, tanto en respuesta a estrés biótico como abiótico. Los resultados obtenidos acerca del estudio de distintos aspectos de la interacción planta- patógeno, involucrados en la formación del biofilm y la regulación de la expresión de genes esenciales para la patogenicidad, y de la regulación de la homeostasis en la célula vegetal mediada por péptidos natriuréticos, contribuyen al avance en la investigación básica con respecto a la interacción planta-patógeno. El conocimiento de estos aspectos proporcionará nuevas estrategias para controlar, a largo plazo, las enfermedades de las plantas.
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    The dual nature of trehalose in citrus canker disease: a virulence factor for Xanthomonas citri subsp. citri and a trigger for plant defence responses
    (Oxford University, 2015-03-15) Piazza, Ainelén; Zimaro, Tamara; Garavaglia, Betiana Soledad; Ficarra, Florencia Andrea; Thomas, Ludivine; Marondedze, Claudius; Feil, Regina; Lunn, John E.; Gehring, Chris; Ottado, Jorgelina; Gottig, Natalia
    Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) is a bacterial pathogen that causes citrus canker in susceptible Citrus spp. The Xcc genome contains genes encoding enzymes from three separate pathways of trehalose biosynthesis. Expression of genes encoding trehalose-6-phosphate synthase (otsA) and trehalose phosphatase (otsB) was highly induced during canker development, suggesting that the two-step pathway of trehalose biosynthesis via trehalose-6-phosphate has a function in pathogenesis. This pathway was eliminated from the bacterium by deletion of the otsA gene. The resulting XccΔotsA mutant produced less trehalose than the wild-type strain, was less resistant to salt and oxidative stresses, and was less able to colonize plant tissues. Gene expression and proteomic analyses of infected leaves showed that infection with XccΔotsA triggered only weak defence responses in the plant compared with infection with Xcc, and had less impact on the host plant’s metabolism than the wild-type strain. These results suggested that trehalose of bacterial origin, synthesized via the otsA–otsB pathway, in Xcc, plays a role in modifying the host plant’s metabolism to its own advantage but is also perceived by the plant as a sign of pathogen attack. Thus, trehalose biosynthesis has both positive and negative consequences for Xcc. On the one hand, it enables this bacterial pathogen to survive in the inhospitable environment of the leaf surface before infection and exploit the host plant’s resources after infection, but on the other hand, it is a tell-tale sign of the pathogen’s presence that triggers the plant to defend itself against infection.
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    The type III protein secretion system contributes to Xanthomonas citri subsp. citri biofilm formation
    (Springer Nature, 2014-04-18) Zimaro, Tamara; Sgro, Germán Gustavo; Garofalo, Cecilia Graciela; Ficarra, Florencia Andrea; Ottado, Jorgelina; Gottig, Natalia; Thomas, Ludivine; Marondedze, Claudius; Gehring, Chris
    Background: Several bacterial plant pathogens colonize their hosts through the secretion of effector proteins by a Type III protein secretion system (T3SS). The role of T3SS in bacterial pathogenesis is well established but whether this system is involved in multicellular processes, such as bacterial biofilm formation has not been elucidated. Here, the phytopathogen Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri) was used as a model to gain further insights about the role of the T3SS in biofilm formation. Results: The capacity of biofilm formation of different X. citri T3SS mutants was compared to the wild type strain and it was observed that this secretion system was necessary for this process. Moreover, the T3SS mutants adhered proficiently to leaf surfaces but were impaired in leaf-associated growth. A proteomic study of biofilm cells showed that the lack of the T3SS causes changes in the expression of proteins involved in metabolic processes, energy generation, exopolysaccharide (EPS) production and bacterial motility as well as outer membrane proteins. Furthermore, EPS production and bacterial motility were also altered in the T3SS mutants. Conclusions: Our results indicate a novel role for T3SS in X. citri in the modulation of biofilm formation. Since this process increases X. citri virulence, this study reveals new functions of T3SS in pathogenesis.
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    Xanthomonas citri ssp. citri requires the outer membrane porin OprB for maximal virulence and biofilm formation
    (Wiley, 2017-06) Ficarra, Florencia Andrea; Grandellis, Carolina; Galván, Estela M.; Ielpi, Luis; Feil, Regina; Lunn, John E.; Gottig, Natalia; Ottado, Jorgelina
    Xanthomonas citri ssp. citri (Xcc) causes canker disease in citrus, and biofilm formation is critical for the disease cycle. OprB (Outer membrane protein B) has been shown previously to be more abundant in Xcc biofilms compared with the planktonic state. In this work, we showed that the loss of OprB in an oprB mutant abolishes bacterial biofilm formation and adherence to the host, and also compromises virulence and efficient epiphytic survival of the bacteria. Moreover, the oprB mutant is impaired in bacterial stress resistance. OprB belongs to a family of carbohydrate transport proteins, and the uptake of glucose is decreased in the mutant strain, indicating that OprB transports glucose. Loss of OprB leads to increased production of xanthan exopolysaccharide, and the carbohydrate intermediates of xanthan biosynthesis are also elevated in the mutant. The xanthan produced by the mutant has a higher viscosity and, unlike wild-type xanthan, completely lacks pyruvylation. Overall, these results suggest that Xcc reprogrammes its carbon metabolism when it senses a shortage of glucose input. The participation of OprB in the process of biofilm formation and virulence, as well as in metabolic changes to redirect the carbon flux, is discussed. Our results demonstrate the importance of environmental nutrient supply and glucose uptake via OprB for Xcc virulence.