PILZ Protein Structure and Interactions with PILB and the FIMX EAL Domain: Implications for Control of Type IV Pilus Biogenesis

The PilZ protein was originally identified as necessary for type IV pilus (T4P) biogenesis. Since then, a large and diverse family of bacterial PilZ homology domains have been identified, some of which have been implicated in signaling pathways that control important processes, including motility, virulence and biofilm formation. Furthermore, many PilZ homology domains, though not PilZ itself, have been shown to bind the important bacterial second messenger bis(3`-> 5`)cyclic diGMP (c-diGMP). The crystal structures of the PilZ orthologs from Xanthomonas axonopodis pv Citri (PilZ(XAC1133), this work) and from Xanthomonas campestris pv campestris (XC1028) present significant structural differences to other PilZ homologs that explain its failure to bind c-diGMP. NMR analysis of PilZ(XAC1133) shows that these structural differences are maintained in solution. In spite of their emerging importance in bacterial signaling, the means by which NZ proteins regulate specific processes is not clear. In this study, we show that PilZ(XAC1133) binds to PilB, an ATPase required for TV polymerization, and to the EAL domain of FiMX(XAC2398), which regulates TV biogenesis and localization in other bacterial species. These interactions were confirmed in NMR, two-hybrid and far-Western blot assays and are the first interactions observed between any PilZ domain and a target protein. While we were unable to detect phosphodiesterase activity for FimXX(AC2398) in vitro, we show that it binds c-diGMP both in the presence and in the absence of PilZ(XAC1133). Site-directed mutagenesis studies for conserved and exposed residues suggest that PilZ(XAC1133) interactions with FimX(XAC2398) and PilB(XAC3239) are mediated through a hydrophobic surface and an unstructured C-terminal extension conserved only in PilZ orthologs. The FimX-PilZ-PilB interactions involve a full set of ""degenerate"" GGDEF, EAL and PilZ domains and provide the first evidence of the means by which PilZ orthologs and FimX interact directly with the TP4 machinery. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Cancro cítrico em viveiros submetidos a manejos convencional e orgânico

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o desenvolvimento de portaenxertos de citros Poncirus trifoliata, índices de ataque de cancro cítrico causado por Xanthomonas axonopodis pv. citri e controle dessa doença com pulverizações cúpricas em dois viveiros, um convencional e outro orgânico, artificialmente inoculados, no Centro de Formação da EMATER, situado no município de Montenegro/RS, no Estado do Rio Grande do Sul. Para controle do cancro cítrico foram testadas pulverizações cúpricas em diferentes concentrações e freqüências utilizando-se calda bordalesa no viveiro orgânico e oxicloreto de cobre no viveiro convencional. Foram avaliados: o crescimento do diâmetro do caule dos portaenxertos; a produção de matéria seca da parte aérea e a contagem do número de lesões de cancro cítrico presentes em folhas e ramos. Com os dados obtidos foi possível verificar que os tratamentos cúpricos não controlaram o cancro cítrico; ambos os viveiros, convencional e orgânico proporcionaram desenvolvimento semelhante aos porta-enxertos; e, com pequenas variações, o cancro cítrico se desenvolveu com igual intensidade nos dois viveiros.

Tamanho da amostra para quantificação do diâmetro de lesões de cancro cítrico

A estimativa do diâmetro de lesões de cancro cítrico é uma das principais técnicas usadas na avaliação da interação entre isolados x genótipos, na avaliação da resistência varietal e no estudo de aspectos epidemiológicos. No entanto, inexistem informações a respeito do tamanho da amostra para uma adequada quantificação da doença, considerando o diâmetro de lesões. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo a determinação do número de amostras para mensurar o diâmetro médio de lesões de cancro cítrico. Foram considerados como fontes de variação três genótipos do hospedeiro, dois métodos de inoculação de Xanthomonas citri subsp. citri e dois avaliadores. As avaliações dos diâmetros foram realizadas considerando ou não o halo amarelo ao redor do tecido necrosado, quando presente. Estimativas do diâmetro de lesões com erros na média inferiores a 3% são impraticáveis em razão do tamanho excessivo da amostra (mais que quarenta lesões/planta). Menores erros na média ocorreram nas estimativas considerando somente o tecido necrosado. Estimativas precisas do diâmetro de lesões, com erros na média inferiores a 10%, podem ser obtidas com tamanhos de amostras entre cinco e quinze lesões/planta, independentemente do genótipo e da idade das lesões.

Mapas de zonas de risco de epidemias e zoneamento agroclimático para o Cancro Cítrico no Estado de São Paulo

O cancro cítrico, causado pela bactéria Xanthomonas axonopodis pv. citri Valterin et alii 1995, é uma doença conhecida mundialmente e sempre constituiu séria ameaça para a citricultura brasileira. O objetivo do presente trabalho foi analisar as condições climáticas do Estado de São Paulo e desenvolver mapas de zonas de maior risco de epidemias de cancro cítrico. Foram utilizados dados meteorológicos referentes aos anos de 2002 a 2005, os quais foram baseados no modelo de previsão desenvolvido por Campbell & Madden (4) e Hau & Kranz (10). A freqüência dos dados foi horária e quando alguma estação apresentava falha, esses eram extrapolados da estação mais próxima. Foram contabilizados os índices de favorabilidade e posteriormente calculadas as porcentagens de dias favoráveis à ocorrência da doença no período de um ano. A partir destas informações, foram gerados os mapas temáticos do Estado de São Paulo, com a distribuição espacial da porcentagem de dias favoráveis à ocorrência de cancro cítrico. A região Noroeste do Estado foi a que apresentou a maior porcentagem de dias favoráveis à ocorrência de cancro cítrico.

Prováveis consequências do abrandamento da metodologia de erradicação do cancro cítrico no Estado de São Paulo

Recentemente a Secretaria de Agricultura e Abastecimento do estado de São Paulo abrandou os critérios relacionados à erradicação do cancro cítrico. em abril de 2009 mais de 99,8% dos talhões comerciais de laranjeiras doces estavam livres da doença em São Paulo. Abrandar a metodologia de erradicação significa comprometer esse elevado nível de sanidade dos pomares e a competitividade da citricultura, com reflexos negativos financeiros e ambientais. Diante desses fatos sugere-se: a) que a erradicação da doença volte a ser feita como anteriormente utilizada; ou b) a adoção de uma nova metodologia de erradicação, mais efetiva na supressão da doença, quando em novos levantamentos amostrais de cancro cítrico em São Paulo forem encontradas incidências de talhões comerciais com a doença superiores a 0,36%. Essa incidência foi calculada comparando-se pelo teste de Duncan (P<0,05) os levantamentos amostrais de cancro cítrico realizados de 1999 a 2009. A diferença mínima significativa encontrada foi de 0,28. A menor incidência do cancro cítrico em São Paulo foi de 0,08%, observada em 2001. Dessa forma, como alternativa, propõe-se a adoção de uma metodologia mais drástica de erradicação do cancro cítrico quando em um novo levantamento amostral for detectado mais que 0,36% de talhões comerciais com cancro cítrico.

Diversidade e dinâmica populacional de ácaros em pomar cítrico

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudos biológicos de cochonilhas do gênero Planococcus (Hemiptera: Pseudococcidae) em diferentes hospedeiros

This work was carried out to study the development of populations of the genus Planococcus in different plant species, aiming at the verification of host specificity. The mealybugs Planococcus minor were obtained from cocoa plants (Theobroma cacao L.) and coffee crop (Coffea canephora L.), and Planococcus citri from citrus seedlings (Citrus sinensis L. Osbeck). Single eggs were transferred to Petri dishes containing leaf discs of cocoa (T. cacao cultivar Catongo), coffee (Coffea arabica L. cultivar Mundo Novo) and citrus (C. sinensis cultivar Pera Rio). They were maintained on a water-agar slide at 1%, with the abaxial surface turned upwards. The dishes were sealed with a PVC plastic film and kept in climatized chambers regulated at 25 [plus or minus] 1[degrees] C, 70 [plus or minus] 10% RH and 12 hours of photophase. For the mealybugs coming from cocoa plants, the citrus substrate prolonged the nymphal development of the males (26.0 days). In the nymphal period of females and males coming from coffee plants, the coffee substrate allowed a shorter duration of that period (19.2 and 21.3 days, respectively) and, in addition to having providing a longer longevity to the females (59.1 days). The highest rates of mortality were obtained when they were reared on the cocoa substrate, regardless of the host plant from which they were originally collected, and when kept on citrus, for insects collected on coffee plants. P. citri and P. minor have higher preference for coffee substrate regardless of the original host, thus showing partial host specificity.

Identificação de híbridos de citros resistentes à mancha-marrom-de-alternária por meio de fAFLP e testes de patogenicidade

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Eficiência e custo do controle químico da mancha de alternaria em tangor murcote

A mancha de alternaria, causada por Alternaria alternata f. sp. citri, afeta tangelos Minneola, tangerinas Dancy, tangores Murcote e, menos freqüentemente, tangelos Orlando, tangerinas Novas, Lees e Sunburst. Esta doença causa desfolha grave, queda de frutos e manchas nas frutas. O objetivo deste trabalho foi estabelecer o melhor fungicida e a melhor dose para o controle da mancha marrom de alternaria. O delineamento experimental foi de parcelas subdivididas em blocos, com 10 tratamentos principais e 3 doses (subparcelas), com 5 repetições. Foram feitas 5 aplicações, com intervalo de 15 dias. Os tratamentos foram: azoxystrobin, pyraclostrobin, trifloxystrobin, trifloxystrobin + tebuconazole (2 aplicações) seguido de 3 aplicações de mancozeb, difenoconazole, trifloxystrobin + propiconazole, iprodione, trifloxystrobin + propineb (2 aplicações) seguido de 3 aplicações de oxicloreto de cobre, oxicloreto de cobre + óleo e testemunha. Simultaneamente foram feitas avaliações de incidência e número de lesões por folha. Ao surgimento dos frutos foram avaliadas a incidência em frutos e a produtividade em Kg/ha. Todos os tratamentos foram superiores à testemunha quanto a produtividade. Entre os produtos utilizados o tratamento com trifloxystrobin + propiconazole foi rentável comparando-se custo e produtividade.

Comparative genomics analyses of citrus-associated bacteria

Xylella fastidiosa 9a5c (XF-9a5c) and Xanthomonas axonopodis pv. citri (XAC) are bacteria that infect citrus plants. Sequencing of the genomes of these strains is complete and comparative analyses are now under way with the genomes of other bacteria of the same genera. In this review, we present an overview of this comparative genomic work. We also present a detailed genomic comparison between XF-9a5a and XAC. Based on this analysis, genes and operons were identified that might be relevant for adaptation to citrus. XAC has two copies of a type II secretion system, a large number of cell wall-degrading enzymes and sugar transporters, a complete energy metabolism, a whole set of avirulence genes associated with a type III secretion system, and a complete flagellar and chemotatic system. By contrast, XF-9a5c possesses more genes involved with type IV pili biosynthesis than does XAC, contains genes encoding for production of colicins, and has 4 copies of Type I restriction/modification system while XAC has only one.

Comparison of the genomes of two Xanthomonas pathogens with differing host specificities

The genus Xanthomonas is a diverse and economically important group of bacterial phytopathogens, belonging to the gamma-subdivision of the Proteobacteria. Xanthomonas axonopodis pv. citri (Xac) causes citrus canker, which affects most commercial citrus cultivars, resulting in significant losses worldwide. Symptoms include canker lesions, leading to abscission of fruit and leaves and general tree decline(1). Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) causes black rot, which affects crucifers such as Brassica and Arabidopsis. Symptoms include marginal leaf chlorosis and darkening of vascular tissue, accompanied by extensive wilting and necrosis(2). Xanthomonas campestris pv. campestris is grown commercially to produce the exopolysaccharide xanthan gum, which is used as a viscosifying and stabilizing agent in many industries(3). Here we report and compare the complete genome sequences of Xac and Xcc. Their distinct disease phenotypes and host ranges belie a high degree of similarity at the genomic level. More than 80% of genes are shared, and gene order is conserved along most of their respective chromosomes. We identified several groups of strain-specific genes, and on the basis of these groups we propose mechanisms that may explain the differing host specificities and pathogenic processes.

Novel insights into the genomic basis of citrus canker based on the genome sequences of two strains of Xanthomonas fuscans subsp aurantifolii

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Agressividade de linhagens de Xanthomonas axonopodis pv. aurantifolii Tipo C em lima ácida 'Galego'

O presente trabalho objetivou gerar informações referentes à agressividade de linhagens de Xanthomonas axonopodis pv. aurantifolii Tipo C(Xaa-C), produtoras (PP) e não produtoras de pigmento (NP) escuro em meio de cultura, comparativamente a X. axonopodis pv. citri Tipo A (Xac) . Os tratamentos foram formados por 14 linhagens, sendo sete de Xaa-C PP, cinco Xaa-C NP, e duas linhagens de Xac. As linhagens foram inoculadas através de ferimentos, em folhas de lima ácida 'Galego' (Citrus aurantifolia Swingle), com agulha previamente mergulhada em uma suspensão de células bacterianas (10(7) UFC/mL). Foram realizadas dez repetições para cada tratamento, representadas por uma planta cada. As plantas foram mantidas em casa de vegetação durante todo o experimento. As linhagens diferiram entre si quanto ao período de incubação, diâmetro e populações bacterianas das lesões e, comparativamente, Xaa-C NP mostraram-se mais agressivas do que Xaa-C PP. Algumas linhagens induziram sintomas que diferiram quanto à presença e extensão de anasarca, halo amarelo e saliência do tecido necrosado.

Efeito da pulverização com turboatomizadores em diferentes condições operacionais no controle de ácaros em citros

Estudou-se o efeito das pulverizações de azocyclotin por turboatomizadores Jacto Arbus 2000/Export e Arbus 2000/850, sob diferentes condições operacionais, no controle do ácaro purpúreo, Panonychus citri (McGregor), e da leprose, Brevipalpus phoenicis (Geijskes); e de Arbus 2000/Export contra o ácaro da falsa ferrugem, Phyllocoptruta oleivora (Ashmead). Foram instalados três experimentos em pomares de citros (var. Valência) no período de 1994/95. O acaricida azocyclotin na dose 25 g i.a. / 100 litros d'água foi eficiente por 52 dias no controle de B. phoenicis e por 28 dias contra P. oleivora. Variações nas condições operacionais dos turboatomizadores não influenciaram no controle dos ácaros pragas. O produto azocyclotin pulverizado a 75% da dosagem comercial com 35 bicos do tipo JA-2 (Jacto), a 3,6 km/h e na pressão de 2070 kPa proporcionaram níveis de controle equivalentes aos obtidos com 100% da dosagem comercialmente recomendada desse acaricida, até 16 dias, quando aplicado com o turboatomizador Jacto Arbus 2000/Export no controle de P. citri.

Comparative genomic analysis of plant-associated bacteria

This review deals with a comparative analysis of seven genome sequences from plant-associated bacteria. These are the genomes of Agrobacterium tumefaciens, Mesorhizobium loti, Sinorhizobium meliloti, Xanthomonas campestris pv campestris, Xanthomonas axonopodis pv citri, Xylella fastidiosa, and Ralstonia solanacearum. Genome structure and the metabolism pathways available highlight the compromise between the genome size and lifestyle. Despite the recognized importance of the type III secretion system in controlling host compatibility, its presence is not universal in all necrogenic pathogens. Hemolysins, hemagglutinins, and some adhesins, previously reported only for mammalian pathogens, are present in most organisms discussed. Different numbers and combinations of cell wall degrading enzymes and genes to overcome the oxidative burst generally induced by the plant host are characterized in these genomes. A total of 19 genes not involved in housekeeping functions were found common to all these bacteria.