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Evidence and characterization of a gene cluster required for the production of viscosin, a lipopeptide biosurfactant, by a strain of Pseudomonas fluorescens

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The genetic control of viscosin production was examined in a strain of Pseudomonas fluorescens (PfA7B) that causes broccoli head rot. Viscosin is a potent lipopeptide biosurfactant that enables the bacteria to come into intimate contact with the difficult-to-wet waxy heads of broccoli. Tn5 mutagenesis completely disrupted viscosin production as shown by HPLC analysis of the mutagenized cell lysates. The Vis mutants retained their pectolytic capability and were able to decay potato slices. On broccoli, however, the Vis mutants caused decay of wounded florets, but the decay failed to spread to adjacent nonwounded florets as had occurred with the wild-type PfA7B. Triparental matings of the Vis mutants with their corresponding wild-type clones and the helper Escherichia coli HB101 carrying the mobilization plasmid pPK2013 resulted in three stable viscosin-producing transconjugants that caused typical decay of broccoli tissue. Linkage maps of clones and protein profiles showed that a 25-kb chromosomal DNA region of PfA7B affected the production of three high molecular mass proteins required for viscosin synthesis. These proteins, approximately 218, 215, and 137 kDa in size, likely compose a synthetase complex that assembles the nine amino acid peptide of viscosin and subsequently attaches this to the hydrophobic fatty acid component of the molecule. A probe made from this DNA region hybridized with DNA fragments of other phytopathogenic pseudomonads to varying degrees.Key words: virulence factor, head rot, broccoli.

Le contrôle génique de la production de la viscosine a été étudié chez une souche de Pseudomonas fluorescens (PfA7B) causant la pourriture des inflorescences du brocoli. La viscosine est un puissant biosurfactant lipopeptidique qui permet à la bactérie d'entrer en contact intime avec les têtes cirées du brocoli, normalement difficiles à humidifier. La mutagénèse par le Tn5 a complètement perturbé la production de viscosine tel que révélé par une analyse HPLC des lysats de cellules mutées. Les mutants Vis ont conservé leur capacité pectolytique et étaient aptes à décomposer des tranches de pommes de terre. Toutefois, sur le brocoli, les mutants Vis ont entraîné la décomposition de fleurons blessés, mais cette affection n'a pu s'étendre aux fleurons adjacents intacts, comme ce fut le cas avec la PfA7B sauvage. Des croisements triparentaux des mutants Vis avec leurs clones sauvages correspondants et la Escherichia coli HB101 auxiliaire portant le plasmide de mobilisation pPK2013 ont produit des transconjugants producteurs de viscosine qui causaient une pourriture typique des tissus du brocoli. Des cartes génétiques des clones et des profils de protéines ont révélé qu'une région d'ADN chromosomique de 25 kp de PfA7B affectait la production de trois protéines de haute masse moléculaire requises pour la synthèse de la viscosine. Ces protéines de tailles d'environ 218, 215, et 137 kDa forment selon toute probabilité un complexe synthétase qui assemble le peptide viscosine de neuf acides aminés pour ensuite l'attacher à l'acide gras hydrophobe représentant l'autre portion de la molécule. Une sonde conçue à partir de cette région de l'ADN s'est hybridée à des fragments d'ADN d'autres pseudomonades phytopathogènes à des degrés variables.Mots clés : facteurs de virulence, pourriture des inflorescences, brocoli.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: broccoli; brocoli; facteurs de virulence; head rot; pourriture des inflorescences; virulence factor

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2001

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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