Inibição da divisão celular em Xanthomonas citri subsp. citri e Bacillus subtilis

Abstract

The bacterium Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) is the causal agent of asiatic citrus canker, a severe disease that affects all the cultivars of citrus in the main citrus producing areas worldwide. There is no curative treatment for citrus canker. Thus, the eradication of infected plants constitutes the only effective control for the spread of disease. Since the eradication program is under threat, and with a clear risk of Xac becoming endemic in the main orange producing area worldwide, there is an urgent need for the development of new strategies to fight citrus canker. In this work, were evaluated the potential use of alkyl galates to prevent Xac growth. These esters displayed a potent anti-Xac activity similar to kanamycin (positive control) as observed by the Resazurin Microtiter Assay (REMA). Treatment of Xac with these compounds induced altered cell morphology, and investigation of the possible intracellular targets using Xac strains labeled for septum and centromere pointed to a common target involved with chromosome segregation and cell division. Furthermore, artificial inoculation of citrus with Xac pre-treated with alkyl galates showed that the bacterium loses the ability to colonize its host, which argued in favor of the potential of these esters to protect citrus plants against Xac infection. In attempt to determine their mechanism of action some experiments were performed in Bacillus subtillis. Alkyl gallates were also active against B. subtilis and the FtsZ localization is rapidly perturbed after the treatment, which suggested that the compounds may target the cell division machinery. When studied in vitro, the alkyl gallates affected FtsZ by forming structures that could easily be spun down at high velocity, independent of the presence of nucleotide. These structures seem to be specific since the BSA (bovine serum albumin) protein did not sediment in the presence of the alkyl gallates. Also, GTP hydrolysis, an indicator ...

A bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) é o agente causal do cancro cítrico asiático, uma severa doença que afeta todos os cultivares das principais áreas produtores ao redor do mundo. Até o momento não há nenhum tratamento capaz de combater o cancro cítrico. Dessa forma, a erradicação de plantas infectadas constitui a única medida de controle efetivo para evitar a disseminação da doença. Com o programa de erradicação sob ameaça e um claro risco de que Xac torne-se endêmica na principal área produtora de laranja no mundo, há uma necessidade urgente para o desenvolvimento de novas estratégias para o combate do cancro. Neste trabalho foi avaliada a atividade de galatos de alquila para a prevenção do crescimento de Xac. Estes ésteres desempenham um potencial de atividade anti-Xac similar ao da kanamicina (controle positivo), como observado pelo teste Resazurin Microtiter Assay (REMA). O tratamento de Xac com estas substâncias induziram alteração na morfologia celular, e a investigação de possíveis alvos intracelulares usando linhagens de Xac com o septo e centrômero marcados, apontaram para um alvo comum envolvido com a segregação cromossômica/divisão. Além disso, a inoculação artificial de citros com Xac pré-tratada com galatos de alquila demonstraram que a bactéria perde a habilidade de colonizar o hospedeiro, o que é uma evidência a favor do potencial destes ésteres em proteger plantas contra a infecção de Xac. No intuito de determinar o mecanismo de ação, alguns experimentos foram realizados em Bacillus subtillis. Os galatos de alquila também mostraram-se ativos contra B. subtillis. A localização de FtsZ foi rapidamente perturbada após o tratamento, o que sugere que as substâncias possam ter a maquinaria de divisão celular como alvo. Quando estudados in vitro, as substâncias afetaram FtsZ formando estruturas que podiam ser facilmente sedimentadas em alta velocidade, ...