Resumen
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English
Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam) is the causal agent of bacterial blight of cassava, which is among the main components of human diet in Africa and South America. Current information about the molecular pathogenicity factors involved in the infection process of this organism is limited. Previous studies in other bacteria in this genus suggest that advanced draft genome sequences are valuable resources for molecular studies on their interaction with plants and could provide valuable tools for diagnostics and detection. Here we have generated the first manually annotated high-quality draft genome sequence of Xam strain CIO151. Its genomic structure is similar to that of other xanthomonads, especially Xanthomonas euvesicatoria and Xanthomonas citri pv. citri species. Several putative pathogenicity factors were identified, including type III effectors, cell wall-degrading enzymes and clusters encoding protein secretion systems. Specific characteristics in this genome include changes in the xanthomonadin cluster that could explain the lack of typical yellow color in all strains of this pathovar and the presence of 50 regions in the genome with atypical nucleotide composition. The genome sequence was used to predict and evaluate 22 variable number of tandem repeat (VNTR) loci that were subsequently demonstrated as polymorphic in representative Xam strains. Our results demonstrate that Xanthomonas axonopodis pv. manihotis strain CIO151 possesses ten clusters of pathogenicity factors conserved within the genus Xanthomonas. We report 126 genes that are potentially unique to Xam, as well as potential horizontal transfer events in the history of the genome. The relation of these regions with virulence and pathogenicity could explain several aspects of the biology of this pathogen, including its ability to colonize both vascular and non-vascular tissues of cassava plants. A set of 16 robust, polymorphic VNTR loci will be useful to develop a multi-locus VNTR analysis scheme for epidemiological surveillance of this disease.
Español
Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam) es el agente causal de la plaga bacteriana de la yuca, que es uno de los principales componentes de la dieta humana en África y América del Sur. La información actual sobre los factores de patogenicidad molecular implicados en el proceso de infección de este organismo es limitada. Estudios previos en otras bacterias en este género sugieren que las secuencias avanzadas del genoma del proyecto son recursos valiosos para los estudios moleculares en su interacción con las plantas y podrían proporcionar herramientas valiosas para el diagnóstico y la detección. Aquí hemos generado la primera anotada manualmente de alta calidad proyecto de la secuencia genómica de Xam cepa CIO151. Su estructura genómica es similar a la de otros xanthomonads, especialmente Xanthomonas euvesicatoria y Xanthomonas citri pv. citri. Se identificaron varios factores de patogenicidad putativos, incluyendo efectores de tipo III, enzimas que degradan las paredes celulares y grupos que codifican sistemas de secreción de proteínas. Las características específicas en este genoma incluyen cambios en el grupo xanthomonadin que podría explicar la falta de color amarillo típico en todas las cepas de este pathovar y la presencia de 50 regiones en el genoma con la composición de nucleótidos atípica. La secuencia genómica se utilizó para predecir y evaluar 22 número variable de repetición en tándem (VNTR) loci que posteriormente se demostró como polimórficas en las cepas representativas Xam. Nuestros resultados demuestran que Xanthomonas axonopodis pv. manihotis cepa CIO151 posee diez grupos de factores de patogenicidad conservados dentro del género Xanthomonas. Presentamos 126 genes que son potencialmente únicos para Xam, así como posibles eventos de transferencia horizontal en la historia del genoma. La relación de estas regiones con virulencia y patogenicidad podría explicar varios aspectos de la biología de este patógeno, incluyendo su capacidad para colonizar tejidos vasculares y no vasculares de plantas de yuca. Un conjunto de 16 robustos, polimórficos VNTR loci será útil para desarrollar un multi-locus VNTR análisis esquema de vigilancia epidemiológica de esta enfermedad.