Caracterización biológica y molecular de aislados chilenos de curtobacterium flaccumfaciens

Abstract

Curtobacterium spp. es uno de los géneros de bacterias más abundantes del ecosistema terrestre, con especies que pueden ser perjudiciales para el sector agrícola. Dentro de ellas, Curtobacterium flaccumfaciens (Cf), con sus cuatro patovares, infecta cultivos agrícolas como poroto y remolacha, entre otros. Debido a esto y considerando además que Cf pv. flaccumfaciens (Cff) es un patógeno cuarentenario para Chile; por lo mismo es relevante contar con métodos de detección sensibles y específicos de la bacteria. Actualmente existen métodos de detección de Cff mediante PCR, pero estos apuntan hacia una región genómica plasmidial de la bacteria, por lo que ante la pérdida del plásmido existe un riesgo de obtener falsos negativos. En este trabajo se diseñaron partidores utilizando regiones del cromosoma de la bacteria. Se realizó la secuenciación del genoma de seis aislados chilenos, previamente identificados como Cf mediante análisis multilocus. La comparación del genoma de los aislados chilenos en conjunto con los de Cf disponibles en NCBI, permitió identificar algunos genes aptos para el diseño de partidores. En específico, utilizando el gen que codifica para la proteína hipotética Peg.494, se diseñaron partidores que permitieron la detección específica y sensible de Cf, siendo los únicos que detectaron exclusivamente Cff. Utilizando otros genes, las parejas de partidores obtenidas permitieron la detección de Cf sin poder especificar la patovar. A futuro, se espera poder incorporar esta herramienta de detección en los protocolos de vigilancia fitosanitaria de la bacteria.

Curtobacterium spp. is one of the most abundant genera of bacteria in the terrestrial ecosystem, in which there are species that can be detrimental to the agricultural sector. Among them, Curtobacterium flaccumfaciens (Cf), with its four pathovars, infects agricultural crops such as beans and sugar beets, among others. Due to this and considering that Cf pv. flaccumfaciens (Cff) is a quarantine pathogen for Chile, is relevant to count with sensitive and specific detection methods for the bacterium. Currently, there are methods for detection of Cff by PCR, but they target a plasmid genomic region of the bacterium, so there is a risk of obtaining false negatives if the plasmid is lost. The purpose of this work was to design primers that target the bacterial chromosome, to optimize its detection. The genome of six Chilean isolates, previously identified as Cf by multilocus analysis, was sequenced. Whole genome comparison of Chilean isolates, together with the Cf genomes available at NCBI, allowed the identification of several genes that could serve as potential targets to design primers. Of these, the primers designed in the hypothetical protein Peg.494 allowed a specific and sensitive detection of Cf, being the only ones that exclusively detect Cff, while other pairs of primers allow detection of Cf without specifying pathovar. In the future, we expect to incorporate this detection tool into active phytosanitary monitoring protocols concerning Cf.