Распространение генов TAL-эффекторов среди Xanthomonas campestris pv. campestris: поймай меня, если сможешь

Актуальность. Бактерии Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) вызывают сосудистый бактериоз у растений семейства Brassicaceae и распространены на всей территории их выращивания. Одним из факторов патогенности, встречающимся среди рода Xanthomonas, являются TAL-эффекторы - белки, проникающие в ядро растительной клетки при заражении и изменяющие экспрессию некоторых генов растения-хозяина для увеличения инфекционного успеха. Для некоторых видов рода Xanthomonas TAL-эффекторы являются необходимым условием заражения растения, однако их роль для Xcc остаётся не до конца ясной. Кроме того, даже распространение этих генов среди разных рас в разных регионах изучено слабо. Целью нашей работы было изучить распространение генов TAL-эффекторов среди изолятов Xcc, найденных в России. Материалы и методы. Для выполнения работы была сформирована выборка из изолятов Xcc разных рас, собранных преимущественно в Московской области и Краснодарском крае. Тотальная ДНК из бактерий выделялась с помощью СТАВ метода. Для поиска генов TAL-эффекторов использовался метод ПЦР. Каждый изолят был проверен с помощью четырёх пар праймеров, подобранных на консервативные участки гена. Результаты. Среди 50 проверенных изолятов было выявлено 4 изолята, содержащих гены TAL-эффекторов. Несмотря на то, что использовались праймеры, отжигающиеся на консервативные области гена, только две пары сработали для всех 4 изолятов. Это свидетельствует о полиморфизмах, который может быть следствием горизонтального переноса от других видов Xanthomonas. Низкое число изолятов с генами TAL-эффекторов может отражать особенности популяций Xcc в Московской области и Краснодарском крае или особенности генотипов выращиваемых растений-хозяев.

Relevance. Xanthomonas campestris pv. campestris is a widespread bacterial pathogen that causes a black rot disease of Brassicaceae plants. It is distributed across all territories with cultivated brassica crops and has high economic significance. One of the known Xanthomonas pathogenicity factor is TAL-effectors. These proteins penetrate in plant nucleus and change expression of some host genes in order to promote infection. For some Xanthomonas species TAL-effectors are a key of bacteria success, however for Xcc their role is still remain obscure as well as TALE occurrence among Xcc belonged to different races and originated from different regions. The goal of our study was examination of TALE distribution among Xcc isolates collected in Russia. Methods. Sample of the Xcc isolates mainly collected in Moscow region and Krasnodar krai was used for TALE search. Bacterial total DNA was isolated using CTAB method. Four primer pairs were used for TALE genes detection by amplification conservative regions. Results. Among 50 isolates only 4 isolates possessed TALE were revealed. Low-frequency occurrence of TALE among Russian isolates can reflect Xcc population features in Moscow region and Krasnodar krai as well as genotype features of cultivated plant hosts.