研究人员发现柑橘溃疡病菌对掠食者的防御系统背后的机制

柑橘黄单胞菌是导致柑橘溃疡病的细菌，柑橘溃疡病是一种在全球范围内对柠檬和橘子树造成严重破坏的疾病，它拥有一种名副其实的武器库，可以克服与其他细菌物种的持续竞争，并抵御变形虫等天敌。

尽管柑橘溃疡病已经造成了重大的经济损失，但柑橘溃疡病菌在环境中持续存在的能力仍然知之甚少。然而，在巴西进行的一项新研究完善了对基因表达的科学认识，该基因表达调节细菌对天敌的防御机制- 这可能有助于制定对抗受感染植物的害虫的策略。

坎皮纳斯州立大学生物学研究所(IB-UNICAMP)和圣保罗大学化学研究所(IQ-USP)的研究人员已经证明了X. citri用于变形虫的一种先前未知的机制，变形虫是细菌选择性压力的主要来源。自然环境。

该研究表明，该机制存在于一种称为T6SS(VI型分泌系统)的蛋白质分泌系统中，该系统存在于几种细菌中，但现在仅在X. citri中表征。它基本上是通过细菌包膜注入变形虫的蛋白质复合物。

“X. citri有几种分泌系统。我们研究的是一种收缩机器，通过细菌细胞膜突出并将毒素或蛋白质分泌到靶细胞中，在这种情况下是变形虫，”Cristina Alvarez-Martinez说。，IB-UNICAMP的研究员，以及发表在环境微生物学杂志上的一篇文章的共同作者。

信号通路

除了证明该机制用于对盘基网柄菌(Doetyostelium discoideum)的抗性外，研究人员还发现了一种新的信号通路，可控制分泌系统基因在与变形虫接触时的表达。尽管在其他环境细菌的基因组中也发现了信号传导途径，但这是第一次在柑橘溃疡病中进行研究。

“该论文描述了一种新的调节基因表达的机制，也被其他细菌用于自然环境中，”Alvarez-Martinez说。

研究人员发现蛋白质的易位以细菌控制的方式发生。“在论文中，我们证明了这种细菌通过我们发现的这种新的信号传导机制诱导T6SS基因的转录以产生分泌通道。信号机制被激活以响应与变形虫的接触，”Alvarez-Martinez说。

遗传诱导的脆弱性

该细菌的基因组于2001年通过FAPESP的基因组程序进行测序，后来能够定位编码T6SS分泌机制的基因。因此，研究人员能够通过基因改造细菌，从而停止生产T6SS。

该研究比较了两种细菌菌株：一种没有T6SS基因的突变菌株和一种没有遗传修饰的野生型菌株。结论是变形虫D. discoideum在野生型菌株上更有效地进食。

“当这些基因被移除后，细菌停止产生分泌系统，”Alvarez-Martinez解释说。“我们从比较中看到，野生型菌株对变形虫的耐药性显着提高，并且比没有分泌系统的突变菌株存活得更好。我们成功地证明了这对于柑橘溃疡病菌的存活至关重要。”

兵工厂

根据Alvarez-Martinez的研究，该研究证实，X。citri拥有一系列按分泌系统家族分类的机制，以抵御环境竞争者的攻击。

“这些系统中有许多已经被研究过了。例如，细菌的T3SS或III型分泌系统与其毒力直接相关。如果该系统被淘汰，它就不会引起柑橘溃疡病。它的T4SS参与了这项任务。消除与其竞争空间和营养物质的其他细菌种类。我们正在研究的T6SS作为与掠食者纠纷的抵抗机制，在这种情况下，变形虫，“FAPESP支持的研究人员说。

需要更多的研究来彻底了解X. citri和D. discoideum之间的争议。“我们论文中提出的假设之一是变形虫可能是细菌的一种储存.X。citri可以杀死变形虫或在其内部繁殖。我们现在要想知道的是这两种微生物之间的关系是如何成立，“她说。

无论这个假设是否得到证实，有一点是肯定的：最近发现的分泌系统会增加细菌的抵抗力。这可能会对其在土壤和柑橘类植物叶片中的持久性产生强烈影响。

“我们越了解细菌抵御逆境的机制，就越容易设计防止柑橘溃疡病蔓延的方法和手段。将来，我们对T6SS的理解可以帮助我们思考一种形式的干预以阻止柑橘溃疡病在田间发展，并为我们对X. citri的生物学的理解作出重大贡献，“Alvarez-Martinez说。

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