Bifunctional Catalase KatG of Xanthomonas citri subsp. citri responds to hydrogen peroxide contributes to UV resistance and epiphytic survival on Citrus leaves

MARÍA LAURA TONDO; MARÍA LAURA DELPRATO; IVANA KRAISELBURD; MARÍA VICTORIA FERNÁNDEZ ZENOFF; MARÍA EUGENIA FARÍAS; ELENA G. ORELLANO

Rosario

Jornada; IX Jornada de Ciencia y tecnología; 2015

Secretaría de Ciencia y Tecnología, Universidad Nacional de Rosario

infecta plantas de cítricos. Durante su ciclo de vida Xcc se encuentra constantemente expuesta a peróxido de hidrógeno generado como subproducto del metabolismo aeróbico y como parte de la respuesta de defensa de la planta frente a la invasión bacteriana. Para sobrevivir y colonizar los tejidos del hospedador Xcc debe inactivar esta especie reactiva y las catalasas constituyen las principales enzimas involucradas en su detoxificación. En trabajos previoshemos demostrado que tres genes catalasa son expresados en Xcc durante el crecimiento en cultivo, siendo uno de ellos el que codifica para la enzima bifuncional KatG. En el presente estudio evaluamos el rol fisiológico de KatG y su relevancia para la virulencia del patógeno mediante la generación y caracterización de una cepa de Xcc deficiente en el gen katG. La cepa mutante katG exhibió niveles basales de actividad catalasa considerablemente menoresque los determinados en la cepa salvaje, no evidenciando aumento de esta actividad frente a la exposición a dosis sub-letales de peróxido de hidrógeno. La mutante katG mostró además una elevada sensibilidad al peróxido de hidrógeno, no aumentando su resistencia luego de la preadaptación con bajas dosis del mismo. La extrema sensibilidad de Xcc katG al estrés oxidativo se evidenció también por un significativo incremento en el nivel intracelular de peróxidosluego del tratamiento con una dosis sub-letal del oxidante. Estos resultados permiten concluir que KatG es responsable de la respuesta adaptativa al peróxido de hidrógeno y un componente clave en la respuesta de defensa frente a estrés oxidativo. Por otra parte, la inactivación del gen katG redujo la resistencia de Xcc a la radiación UV-A y UV-B, y afectó la capacidad de formación de biofilms sobre superficies de vidrio. Durante la interacción con plantas hospedadoras de naranjo, la mutante katG produjo lesiones cancróticas típicas cuando fue infiltrada directamente en el apoplasto vegetal, y fue capaz de multiplicarse dentro del tejido hospedador con una cinética de crecimiento similar a la de la cepa salvaje. Sin embargo, la cepa mutante exhibió una reducida sobrevida sobre el tejido foliar, indicando que KatG cumpliría un rol importante durante el estadio epifítico de Xcc, previo al ingreso al apoplasto y la colonización.