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The operon for cytokinin biosynthesis of Erwinia herbicola pv. gypsophilae contains two promoters and is plant induced

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Abstract:

The operon for cytokinin biosynthesis in the gall-forming bacterium Erwinia herbicola pv. gypsophilae (Ehg) has been previously shown to reside on an indigenous plasmid (pPATHEhg) that is mandatory for pathogenicity. This operon consists of two genes: the first open reading frame (pre-etz) is of unknown function, whereas the second one (etz) encodes for isopentenyl transferase. Northern hybridization performed with the wild-type strain Ehg824-1 grown in Luria-Bertani broth demonstrated two transcripts of which an etz-specific transcript (1.0 kb) was predominant. Fusion of upstream DNA fragments of both pre-etz and etz to the ice nucleation reporter gene inaZ in pVSP61 showed high ice nucleation activity in both cultures, confirming the presence of two independent promoters. An increase of 1–1.5 orders in transcriptional activity of these promoters was observed following inoculation of gypsophila cuttings. Mutants of Ehg824-1 were generated by insertion of inaZ into pre-etz and etz using the transposon reporter Tn3-Spice. An increase of about two orders in transcriptional activity was recorded with both mutants following inoculation of gypsophila or bean cuttings. A similar induction was also observed when the bacteria were applied to the leaf surface of these plants. Unlike other virulence genes present on the pPATHEhg, neither pre-etz nor etz was regulated by the adjacent hrp gene cluster.Key words: pre-etz and etz operon, cytokinin, plant induction, ice nucleation activity.

Il a été démontré auparavant que l'opéron de la biosynthèse des cytokinines de la bactérie formant des galles, Erwinia herbicola pv. gypsophilae (Ehg), se trouve dans un plasmide indigène (pPATHEhg) qui est essentiel à la pathogénicité. Cet opéron consiste en deux gènes, le premier cadre de lecture ouvert (pre-etz) remplit une fonction inconnue, alors que le second (etz) code une isopentenyl transférase. Une hybridation de type Northern menée sur la souche de type sauvage Ehg824-1 cultivé dans un bouillon Luria-Bertani a révélé deux transcrits, un transcrit spécifique à etz (1,0 kb) étant prédominant parmi ceux-ci. La fusion de fragments d'ADN en amont de pre-etz et de etz au gène rapporteur de la nucléation de cristaux de glace inaZ dans pVSP61 a démontré une importante activité de cristallisation de l'eau en cultures liquides, confirmant la présence de deux promoteurs indépendants. Une augmentation de l'activité transcriptionnelle de ces promoteurs de l'ordre de 1–1,5 a été observée à la suite d'une inoculation de sections de gysophila. Les mutants de Ehg824-1 ont été produits par l'insertion du gène inaZ dans pre-etz et etz à l'aide du rapporteur-transposon Tn3-Spice. Une augmentation d'un facteur de deux de l'activité transcriptionnelle a été mesurée chez les deux mutants à la suite d'inoculations de sections de gysophila ou de haricots. Une induction semblable a été observée lorsque les bactéries ont été appliquées à la surface des feuilles de ces plantes. Contrairement à d'autres gènes de virulence retrouvés dans pPATHEhg, ni pre-etz ni etz n'étaient régulés par le groupe hrp adjacent.Mots clés : opéron pre-etz et etz, cytokinines, induction par la plante, activité de cristallisation de l'eau.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: activité; cytokinin; cytokinines; de cristallisation de l'eau; ice nucleation activity; induction par la plante; opéron pre-etz et etz; plant induction; pre-etz and etz operon

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2001

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nrc/cjm/2001/00000047/00000012/art00011
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