Identification of low-temperature-regulated genes in the fire blight pathogen Erwinia amylovora

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Abstract

Genes involved in pathogenicity of several plant pathogens were shown to be induced at relatively cold temperatures. Loci from the fire blight pathogen Erwinia amylovora (Burrill) induced at 18 °C were identified using the miniTn5 transposon that contains the promoterless reporter gene gusA coding for β-glucuronidase (GUS). Certain mutants (2.7%) expressed GUS predominantly at 18 °C on minimal medium plates, indicating that the transposon had been inserted downstream of a putatively thermoregulated promoter. Those mutants were further screened with a quantitative GUS fluorometric assay. A total of 21 mutants were selected: 19 mutants had a transposon insertion in temperature-dependent genetic loci, with a 2.2- to 6.3-fold induction of gusA gene expression at 18 °C, and two mutants with impaired growth at 18 °C. Some of these genetic loci encoded (i) proteins implicated in flagella biosynthesis, biotin biosynthesis, multi-drug efflux, and type II secretion protein, and (ii) proteins of unknown function.

Les gènes impliqués dans la pathogénicité de plusieurs bacteries pathogènes de plantes ont démontré une induction à une température relativement froide. Des locus induits à 18 °C de l'agent causal du feu bactérien Erwinia amylovora (Burill) ont été identifiés à l'aide du transposon miniTn5 contenant le gène rapporteur sans promoteur gusA codant la β-glucuronidase (GUS). Certains mutants (2,7%) ont exprimé GUS principalement à 18 °C sur des géloses de milieu minimal indiquant que le transposon s'était inséré en aval d'un promoteur potentiellement thermorégulé. Ces mutants ont été criblés de nouveau avec un test fluorométrique quantitatif de la GUS. Un total de 21 mutants ont été sélectionnés; 19 mutants avaient une insertion de transposon dans un locus génétique dépendant de la température, avec une induction d'un facteur de 2,2 à 6,3 de l'expression du gène gusA à 18 °C et des mutants ayant une croissance déficiente à 18 °C. Certains de ces locus génétiques codaient (i) des protéines impliquées dans la biosynthèse du flagelle, la biosynthèse de la biotine, un transporteur multi-drogues, une protéine sécrétée de type II et (ii) des protéines de fonctions inconnues.

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