Análises genômicas comparativas e funcionais da patogenicidade do fitopatógeno Xanthomonas campestris pv. campestris

Xanthomonas campestris pathovar campestris (Xcc) é o agente causador da doença de podridão negra em crucíferas, que causa severas perdas na produtividade agrícola em todo o mundo. Esta bactéria é um organismo modelo para o estudo das interações planta-bactéria. Sequenciamos o genoma completo do Xcc 8004 (5.148.708 pb), que é altamente conservado em relação ao de Xcc ATCC 33913. A análise de genômica comparativa indicou que, além de um rearranjo genômico significativo ao longo do eixo de replicação entre dois elementos IS1478, a perda e aquisição de blocos de genes, em vez de mutações pontuais, constituem a principal variação genética entre as duas cepas de Xcc. A triagem de uma biblioteca de mutantes insercionais de transposons de alta densidade (16.512 clones) de Xcc 8004 contra uma planta hospedeira (Brassica oleraceae) identificou 75 inserções únicas e não redundantes em sequências codificadoras de proteínas (CDSs) e regiões intergênicas. Além dos fatores de virulência conhecidos, a virulência total foi encontrada como necessária para vários caminhos metabólicos e sistemas regulatórios adicionais, como degradação de ácidos graxos, sistema de secreção tipo IV, sinalização celular e metabolismo de aminoácidos e nucleotídeos. Entre os genes relacionados à patogenicidade identificados, três de função desconhecida foram encontrados em segmentos cromossômicos específicos de Xcc 8004, revelando uma correlação direta entre dinâmicas genômicas e virulência do Xcc. A presente combinação de análises genômicas comparativas e funcionais fornece informações valiosas sobre a base genética da patogenicidade do Xcc, que pode oferecer novas perspectivas para o desenvolvimento de métodos eficazes de prevenção desta importante doença de plantas.