Tesis
Caracterização bioquímica, genética e patogênica de Burkholderia andropogonis e reavaliação taxonômica da espécie = Biochemical, genetic and pathogenic characterization of Burkholderia andropogonis and taxonomic reassessment of the species
Biochemical, genetic and pathogenic characterization of Burkholderia andropogonis and taxonomic reassessment of the species
Registro en:
Autor
Lopes-Santos, Lucilene, 1984-
Institución
Resumen
Orientador: Suzete Aparecida Lanza Destéfano Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Burkholderia andropogonis, inicialmente descrita por Smith (1911) como Bacterium andropogonis, agente causal de doença em sorgo (Sorghum bicolor), causa sintomas como manchas e listras foliares em uma ampla gama de hospedeiros com extensa distribuição geográfica. Essa espécie bacteriana possui características únicas ausentes na maioria dos patógenos de planta, como a presença de um único flagelo polar do tipo embainhado e produção de metabólitos secundários do tipo rizobiotoxina. O objetivo desse estudo foi caracterizar a diversidade bioquímica, genética e patogênica de 42 linhagens de B. andropogonis e reavaliar a relação filogenética dessa espécie bacteriana dentro do gênero Burkholderia. Características bioquímicas e fisiológicas diferenciais não foram observadas entre as linhagens isoladas de diferentes hospedeiros e regiões geográficas, assim como não foi verificada especialização patogênica nos testes de patogenicidade em diferentes plantas hospedeiras. Na caracterização molecular, a técnica de rep-PCR mostrou-se um método sensível para medir a variação genética dentro desta espécie bacteriana, uma vez que a análise combinada utilizando REP-, ERIC- e BOX-PCR permitiu a separação das linhagens em grupos de acordo com seus hospedeiros específicos e/ou localização geográfica. Nas análises filogenéticas do gene RNA ribossomal 16S e de multilocus (MLSA) utilizando cinco genes housekeeping (gyrB, recA, lepA, atpD e gltB), B. andropogonis ficou separada das demais espécies do gênero, com baixas porcentagens de similaridade entre as sequências dos genes. O sequenciamento do genoma da linhagem Tipo de B. andropogonis também foi realizado nesse estudo e uma análise de multilocus utilizando 30 diferentes genes conservados mais uma vez mostrou que B. andropogonis permaneceu separada das demais espécies do gênero Burkholderia. Além disso, a identidade média de nucleotídeos (ANI), a frequência de tetranucleotídeos (TETRA) e o porcentual de proteínas conservadas (POCP) foram calculados e B. andropogonis apresentou valores mais baixos nas comparações aos pares com 12 diferentes espécies do gênero Burkholderia, reforçando a distância observada nas análises filogenéticas. Nossos resultados claramente colocaram B. andropogonis em um grupo distinto que pode representar um novo gênero Abstract: Burkholderia andropogonis initially described by Smith (1911) as the causal agent of leaf stripe disease on sorghum (Sorghum bicolor), affects a wide range of host plants economically important with an extensive geographical distribution. This bacterial species has unique features absent in most plant pathogens such as a single polar sheathed flagellum and rhizobitoxine production. The aim of this study was to assess the genetic, biochemical and pathogenic diversity among Burkholderia andropogonis strains and to establish the phylogenetic relationship of this bacterial species within Burkholderia genus. Differential biochemical and physiological features were not observed among strains isolated from different host and different geographical origins, as well as host specialization was not observed in the pathogenicity tests on distinct plant species. In the molecular characterization the rep-PCR technique was a sensitive method to measure the genetic variation within this bacterial species once the combined analysis using REP, ERIC and BOX-PCR allowed separation of strains into clusters according to specific hosts and/or geographical location. . The phylogenetic analysis using 16S rRNA gene and multilocus sequence analysis (MLSA) using five housekeeping genes (gyrB, recA, lepA, atpD e gltB) allowed clear separation of B. andropogonis from the other species of the genus, with low percentages of similarity among the genes sequences. After the genome sequencing of B. andropogonis type strain a multilocus analysis using 30 different conserved genes was also performed and again, B. andropogonis remained separated from the species of the Burkholderia genus. In addition, the average nucleotide identity (ANI), tetranucleotide frequency signature (TETRA), and percentage of conserved proteins (POCP) analyses were also carried out, and B. andropogonis species showed lower values when compared to the other Burkholderia species, reinforcing the distance observed in the molecular analyses. Our findings clearly indicates that B. andropogonis belongs to a distinct group and may represent a new genus Doutorado Genetica de Microorganismos Doutora em Genética e Biologia Molecular 2011/12222-2 FAPESP