Using Ecology, Physiology, and Genomics to Understand Host Specificity in Xanthomonas

Abstract

How pathogens coevolve with and adapt to their hosts are critical to understanding how host jumps and/or acquisition of novel traits can lead to new disease emergences. The Xanthomonas genus includes Gram-negative plant-pathogenic bacteria that collectively infect a broad range of crops and wild plant species. However, individual Xanthomonas strains usually cause disease on only a few plant species and are highly adapted to their hosts, making them pertinent models to study host specificity. This review summarizes our current understanding of the molecular basis of host specificity in the Xanthomonas genus, with a particular focus on the ecology, physiology, and pathogenicity of the bacterium. Despite our limited understanding of the basis of host specificity, type III effectors, microbe-associated molecular patterns, lipopolysaccharides, transcriptional regulators, and chemotactic sensors emerge as key determinants for shaping host specificity.

Uma nova abordagem para identificação da provável origem de genes exclusivos de bactérias

“…Porém, grande parte dessas sequências consiste de fragmentos com qualidade variada de sequenciamento e com possíveis erros no processo de anotação (JACQUES et al, 2016). Como esse processoé muito passível de erros, parte significativa das sequências depositadas em bancos de dados públicos de genomas pode estar erroneamente anotada e, ainda assim, serve de base para estudos de genômica, análise filogenética e outrasáreas.…”

Genómica comparativa de cepas de Xanthomonas arboricola asociada a Prunus spp.: caracterización de los procesos de infección de la mancha bacteriana de frutales de hueso y almendro

“…El género Xanthomonas contiene actualmente un total de 29 especies bacterianas principalmente asociadas a plantas y muy raramente encontradas en otros ambientes (Hayward, 1993;Bull et al, 2010Bull et al, , 2012Jacques et al, 2016). Este grupo de bacterias se caracteriza por presentar poca variación fenotípica entre las diversas especies, lo cual contrasta con su alta capacidad para infectar una gran diversidad de huéspedes.…”

“…Este grupo de bacterias se caracteriza por presentar poca variación fenotípica entre las diversas especies, lo cual contrasta con su alta capacidad para infectar una gran diversidad de huéspedes. Las especies de este género bacteriano se han encontrado en al menos 124 especies de monocotiledóneas y 268 especies de dicotiledóneas (Jacques et al, 2016) afectando a cultivos de gran interés económico y alimentario para la humanidad (Bull et al, 2010(Bull et al, , 2012(Bull et al, , 2014. Por ejemplo X. axonopodis, X. campestris y X. oryzae están consideradas, entre los principales problemas bacterianos para la agricultura a nivel mundial (Mansfield et al, 2012).…”

“…Las diversas cepas descritas dentro del género Xanthomonas, presentan como característica su restringida gama de huéspedes (Jacques et al, 2016). Además se han descrito grupos sub-infraespecíficos con una gama de huésped aún más limitada, la cual en algunos casos como en X. oryzae, llega a presentarse a nivel de tejido dentro del mismo huésped (Niño-Liu et al, 2006).…”

“…Se ha creado una clasificación basada en el término patovar, término que según "The Committee on the Taxonomy of Plant Pathogenic Bacteria" (Vauterin et al, 2000), se refiere a una cepa o un grupo de cepas con características fenotípicas similares y diferentes a nivel sub-infraespecífico de otras cepas de la misma especie o subespecie, que presentan una patogenicidad distinta en una o más plantas huésped. Actualmente, se han descrito patovares en al menos 14 especies de Xanthomonas, las cuales contienen entre dos (X. alfalfae, X. gardneri, X. melonis y X. sacchari) y 56 (X. axonopodis) patovares (Jacques et al, 2016).…”