Μοριακή και βιοχημική μελέτη πρωτεϊνών του εκκριτικού συστήματος τύπου III στο φυτοπαθογόνο βακτήριο Pseudomonas syringae pv.phaseolicola και διερεύνηση του ρόλου τους στην αντίδραση υπερευαισθησίας των φυτών

Abstract

THE HRP GENES OF PLANT-PATHOGENIC BACTERIA ARE RESPONSIBLE BOTH FOR THEIR ABILITY TO CAUSE DISEASE ON SUSCEPRIBLE PLANTS AND TO ELICIT THE HYPERSENSITIVE REACTION (HR) ON RESISTANT PLANTS. CERTAIN HRP GENES, DESIGNED HRC (HRP CONSERVED), ENCODE COMPONENTS OF A SPECIALIZED PROTEIN SECRETION PATHWAY, CALLED "TYPE III" SECRETION SYSTEM, SIMILAR TO THE SYNONYMOUS PATHWAY USED BY ANIMAL PATHOGENIC, SUCH AS SALMONELLA, YERSINIA, SHIGELLA TO SECRETE PROTEINACEOUS PATHOGENIC DETERMINANTS. IN PHYTOPATHOGENIC BACTERIA, THIS PATHWAY CONTROLS THE SECRETION OF SEVERAL PROTEINS, AMONG THEM THE HARPINS AND THE AVR PROTEINS. IN ORDER TO STUDY THE ROLE OF HARPIN, HRPZPSP, OF THE BACTERIUM PSEUDOMONASSYRINGAE PV. PHASEOLICOLA, IN THE HYPERSENSITIVE REACTION, THE HRPZPSP GENE WAS EXPRESSED IN TOBACCO PLANTS, WITH AND WITHOUT THE TOBACCO PRLA PROTEIN SIGNAL PEPTIDE. IT WAS SHOWN THAT THE SECRETED FORM OF THE HARPIN IS ABLE TO ELICIT THE HYPERSENSITIVE REACTION, INDICATING THAT THE HARPIN ACTS OF A SITE(S)EXTERNAL TO THE PLANT CELL. THE EXPRESSION OF THE HARPIN IN PLANT AND BACTERIAL CELLS LEADS TO THE FORMATION OF TWO ELECTROPHORITICALLY DIFFERENT FORMS. N-TERMINAL SEQUENCING INDICATED THAT THE FASTER-MOVING FORM IS A N-TERMINALLY TRUNCATED VERSION OF HARPIN. SITE-DIRECTED MUTAGENESIS AND IN VITRO TRANSLATION FURTHER SUGGESTED THAT THIS FORM MAY ORIGINATE FROM ALTERNATIVE INITIATION OF TRANSLATION, AT AN INTERNAL CODON AUG16. THE HRP SECRETION PATHWAY IS ALSO CAPABLE OF DELIVERING AVR PROTEINS INTO THE PLANT CELLS. BASED ON INDICATIONS THAT BOTH HARPINS A (ABSTRACT TRUNCATED)

ΤΑ ΓΟΝΙΔΙΑ HRP ΤΩΝ ΦΥΤΟΠΑΘΟΓΟΝΩΝ ΒΑΚΤΗΡΙΩΝ ΕΙΝΑΙ ΥΠΕΥΘΥΝΑ ΤΟΣΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΟΥΣ ΝΑ ΠΡΟΚΑΛΟΥΝ ΑΣΘΕΝΕΙΑ ΣΕ ΕΥΠΑΘΗ ΦΥΤΑ, ΟΣΟ ΚΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΝΑΠΥΡΟΔΟΤΟΥΝ ΤΗΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΥΠΕΡΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ (HYPERSENSITIVE REACTION, HR) ΣΕ ΑΝΘΕΚΤΙΚΑ ΦΥΤΑ. ΟΡΙΣΜΕΝΑ ΓΟΝΙΔΙΑ HRP, ΤΑ ΟΝΟΜΑΖΟΜΕΝΑ HRC (HRP CONCERVED, ΣΥΝΤΗΡΗΜΕΝΑ ΓΟΝΙΔΙΑ HRP), ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΟΥΝ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΕΝΟΣ ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΜΕΝΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΕΚΚΡΙΣΗΣ ΠΡΩΤΕΙΝΩΝ, ΠΟΥ ΟΝΟΜΑΖΕΤΑΙ ΕΚΚΡΙΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ "ΤΥΠΟΥ ΙΙΙ" ΚΑΙ ΕΙΝΑΙ ΠΑΡΟΜΟΙΟ Μ'ΕΚΕΙΝΟ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝ ΖΩΙΚΑ ΠΑΘΟΓΟΝΑ ΒΑΚΤΗΡΙΑ, ΟΠΩΣ SALMONELLA, YERSINIA, SHIGELLA, ΓΙΑ ΝΑ ΕΚΚΡΙΝΟΥΝ ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ ΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑΣ. ΣΤΑ ΦΥΤΟΠΑΘΟΓΟΝΑ ΒΑΚΤΗΡΙΑ ΤΟ ΕΚΚΡΙΤΙΚΟ ΑΥΤΟ ΜΟΝΟΠΑΤΙ ΕΛΕΓΧΕΙ ΤΗΝ ΕΚΚΡΙΣΗ ΜΙΑΣ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΩΤΕΙΝΩΝ, ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΟΠΟΙΩΝ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΧΑΡΠΙΝΕΣ ΚΑΙ ΟΙ ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ ΑΜΟΛΥΣΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ AVR). ΠΡΟΚΕΙΜΕΝΟΥ ΝΑ ΜΕΛΕΤΗΘΕΙ Ο ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΧΑΡΠΙΝΗΣ (HRPZP_SP), ΤΟΥ ΒΑΚΤΗΡΙΟΥ PSEUDOMONAS SYRINGAE PV.PHASEOLICOLA, ΣΤΗΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΥΠΕΡΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ, ΕΚΦΡΑΣΤΗΚΕ ΤΟ ΓΟΝΙΔΙΟ HRPZPSP, ΜΕ ΚΑΙ ΧΩΡΙΣ ΟΔΗΓΟ ΠΕΠΤΙΔΙΟ ΕΚΚΡΙΣΗΣ, ΣΕ ΦΥΤΑ ΚΑΠΝΟΥ. ΠΑΡΑΤΗΡΗΘΗΚΕ ΟΤΙ Η ΠΡΩΤΕΙΝΗ HRPZPSP ΕΙΝΑΙ ΙΚΑΝΗ ΝΑ ΕΠΑΓΕΙ ΤΗΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΥΠΕΡΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ ΜΟΝΟ ΟΤΑΝ ΕΚΦΡΑΖΕΤΑΙ ΣΕ ΕΚΚΡΙΝΟΜΕΝΗ ΜΟΡΦΗ, ΔΗΛΩΝΟΝΤΑΣ ΕΤΣΙΟΤΙ ΔΡΑΕΞΩΚΥΤΤΑΡΙΚΑ ΣΕ ΦΥΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ. Η ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΗΣ ΧΑΡΠΙΝΗΣ ΣΕ ΒΑΚΤΗΡΙΑΚΑ ΚΑΙ ΦΥΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΟΔΗΓΕΙ ΣΤΗΝ ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΔΥΟ ΜΟΡΦΩΝ ΜΕ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΦΟΡΗΤΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ. ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΤΩΝ ΔΥΟ ΑΥΤΩΝ ΜΟΡΦΩΝ ΚΑΤΕΛΗΞΕ ΣΤΟ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ, ΟΤΙ Η ΜΟΡΦΗ ΜΕ ΤΗ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ ΗΛΕΚΤΡΟΦΟΡΗΤΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΟΤΗΤΑ ΕΙΝΑΙΠΡΟΙΟΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗΣ ΕΝΑΡΞΗΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗΣ, ΑΠΟ ΕΝΑ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΚΩΔΙΚΟΝΙΟ AUG16, ΣΤΟ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗΣ. (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)