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Huanglongbing (HLB) is a global devastating citrus disease that is mainly caused by “Candidatus Liberibacter asiaticus” (CLas). It is mostly transmitted by the insect Asian citrus psyllid (ACP, Diaphorina citri) in a persistent and proliferative manner. CLas traverses multiple barriers to complete an infection cycle and is likely involved in multiple interactions with D. citri. However, the protein–protein interactions between CLas and D. citri are largely unknown. Here, we report on a vitellogenin-like protein (Vg_VWD) in D. citri that interacts with a CLas flagellum (flaA) protein. We found that Vg_VWD was upregulated in CLas-infected D. citri. Silencing of Vg_VWD in D. citri via RNAi silencing significantly increased the CLas titer, suggesting that Vg_VWD plays an important role in the CLas–D. citri interaction. Agrobacterium-mediated transient expression assays indicated that Vg_VWD inhibits BAX- and INF1-triggered necrosis and suppresses the callose deposition induced by flaA in Nicotiana benthamiana. These findings provide new insights into the molecular interaction between CLas and D. citri.

AbstractThe effect of population bottlenecks and genome reduction on enzyme function is poorly understood. ‘CandidatusLiberibacter solanacearum’ is a bacterium with a reduced genome that is transmitted vertically to the egg of an infected psyllid—a population bottleneck that imposes genetic drift and is predicted to affect protein structure and function. Here, we define the effects of genome reduction and genetic drift on the function ofCa. L. solanacearum dihydrodipicolinate synthase (CLsoDHDPS), which catalyses the committed branchpoint reaction in diaminopimelate and lysine biosynthesis. We demonstrate thatCLsoDHDPS is expressed inCa. L. solanacearum and expression is increased ∼2-fold in the insect host compared toin planta.CLsoDHDPS has increased aggregation propensity, implying mutations have destabilised the enzyme but are compensated for through elevated chaperone expression and a stabilised oligomeric state.CLsoDHDPS uses a ternary-complex kinetic mechanism, which is unique among DHDPS enzymes, has unusually low catalytic ability, but an unusually high substrate affinity. Structural studies demonstrate that the active site is more open, and the structure ofCLsoDHDPS with both pyruvate and the substrate analogue succinic-semialdehyde reveals that the product is both structurally and energetically different and therefore evolution has in this case fashioned a new enzyme. Our study reveals the effects of genome reduction and genetic drift on the function of essential enzymes and provides insights on bacteria-host co-evolutionary association. We suggest that bacteria with endosymbiotic lifestyles present a rich vein of interesting enzymes useful for understanding enzyme function and/or informing protein engineering efforts.

La producción de cítricos en Nicaragua es de importancia económica ya que genera divisas al país y además esta industria genera empleos directos e indirectos. Sin embargo, las áreas citrícolas están amenazadas por la enfermedad conocida como huanglongbing (HLB), la cual es transmitida por el psílido Diaphorina citri. Por lo tanto, la presente investigación tuvo como objetivo principal generar información relacionada con la detección del agente causal del HLB (Candidatus Liberibacter asiaticus – CLas) y la fluctuación poblacional de Diaphorina citri en cuatro viveros de cítricos del departamento de Masaya, Nicaragua. Durante cuatro meses se realizó la detección del agente causal del huanglongbing a través de la técnica de PCR, se determinó la fluctuación poblacional del vector y el efecto del uso de insecticidas sobre la fluctuación poblacional del insecto. En el estudio de fluctuación poblacional se usaron trampas amarillas, las cuales se revisaron a intervalos de ocho días. Se detectó al agente causal del huanglongbing en los cuatro viveros. Los tres estadios del psílido se presentaron durante el periodo de estudio. Los mayores picos poblacionales de los adultos se presentaron en abril, coincidiendo con altas temperaturas y bajas precipitaciones. La variante CLas es la que estuvo presente en los cuatros viveros. La fluctuación poblacional de Diaphorina citri por vivero fue variable a través del tiempo. Los picos poblacionales más altos se observaron en el mes de abril. Las aplicaciones de insecticidas redujeron las poblaciones de Diaphorina citri en cada uno de los viveros

The Asian citrus psyllid (ACP) is an important vector of the HLB pathogen, which is a major threat to citrus production around the world. Bacterial communities harbored by insects could be affected by different environmental factors.

Este trabajo se realizó con el objetivo de expresar el péptido de membrana externa C6XFB8 de Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), cepa psy62 y su detección mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 12 %, bajo condiciones desnaturalizantes (PAGE-SDS). La secuencia de CLas, se obtuvo en la base de datos del National Center Biotechnology International (NCBI). El marco de lectura abierto, por sus siglas en ingles Open Reading Frame (ORF), fue revisado y modificado. Mediante el programa CLC Main Workbench 7, se verificó que el codón de inicio y término estuviera acoplado al vector y se sintetizó el vector pET22b+. La transformación genética se realizó usando células One Shot TOP10 químicamente competentes, y se hicieron minipreparaciones de las clonas transformadas mediante el método de lisis alcalina. El ADN plasmídico fue subclonado en células BL21 (DE3), con las clonas obtenidas se realizó una cinética de crecimiento para conocer en qué momento y a que concentración se debía aplicar el inductor metabólico isopropil β-D-1 tiogalactopiranósido (IPTG) y de esta manera expresar la proteína C6XFB8 en la mayor cantidad posible. Se obtuvo la inducción de la expresión de la proteína y se detectó su presencia mediante análisis en SDS-PAGE y Western Blot. La mejor concentración del inductor para expresar el péptido recombinante del gen CLIBASIA 02425 de Candidatus Liberibacter asiaticus bajo el promotor T7lac fue de 0.8 mM.

Although the familyHalieaceae(OM60/NOR5 clade) is an abundant and cosmopolitan clade widely found in coastal seas and involved in interactions with phytoplankton, a limited number of cultured isolates are available. In this study, we isolated six pure culturedHalieaceaestrains from coastal seawaters and performed a comparative physiological and genomic analysis to give insights into the phylogeny and metabolic potential of this family.

Diaphorina citri Kuwayama (D. citri) is an insect vector of phloem-limited ‘Candidatus Liberibacter asiatus’ (CLas), the presumed pathogen of citrus Huanglongbing (HLB). Recently, our lab has preliminarily found it acquired and transmitted Citrus tristeza virus (CTV), which was previously suggested to be vectored by species of aphids. However, the influences of one of the pathogens on the acquisition and transmission efficiency of the other pathogen remain unknown. In this study, CLas and CTV acquisition and transmission by D. citri at different development stages under field and laboratory conditions were determined. CTV could be detected from the nymphs, adults, and honeydew of D. citri but not from the eggs and exuviates of them. CLas in plants might inhibit CTV acquisition by D. citri as lower CTV–positive rates and CTV titers were detected in D. citri collected from HLB-affected trees compared to those from CLas–free trees. D. citri were more likely to obtain CTV than CLas from host plants co-infected with the two pathogens. Intriguingly, CTV in D. citri facilitated the acquisition and transmission of CLas, but CLas carried by D. citri had no significant effect on the transmission of CTV by the same vector. Molecular detection and microscopy methods confirmed the enrichment of CTV in the midgut after a 72-h acquisition access period. Collectively, these results raise essential scientific questions for further research on the molecular mechanism of pathogen transmission by D. citri and provide new ideas for the comprehensive prevention and control of HLB and CTV.

El Huanglongbing (HLB), es una de las enfermedades más devastadoras de los cítricos a nivel mundial y representa una seria amenaza para la citricultura mexicana. El agente causal es una bacteria incultivable que pertenece al género Candidatus Liberibacter spp. y afecta a todas las especies de cítricos, especialmente los cítricos agrios. Para su detección, se emplean técnicas moleculares como es la reacción en cadena de la polimerasa (QT-PCR), técnicas serológicas y espectrofotométricas. El objetivo de este trabajo fue expresar la proteína recombinante BY8743 de Candidatus Liberibacter mediante electroforesis en geles de poliacrilamida al 12 % (PAGE) y Dot Blot. Para obtener la secuencia se acudió a la base de datos del National Center Biotechnology Information (NCBI). Una vez obtenida la secuencia, se revisó y modificó el marco de lectura abierto, por sus siglas en ingles Open Reading Frame (ORF) mediante el programa CLC Main Workbench 7 y se procedió a sintetizar el vector pET22b+, también se verificó el codón de inicio y de termino acoplado al vector. Para la transformación se usaron células comerciales One Shot® TOP10 Chemically Competent (InvitrogenTM), posteriormente fueron subclonadas en células de E. coli BL21. Se realizaron minipreparaciones usando un método de lisis alcalina y además se realizó una cinética de crecimiento, observando que en tres horas se alcanza la fase estacionaria. Se aplicaron concentraciones de 0.5, 0.8 y 1 mM del inductor metabólico isopropil-β-D-1-tiogalactopiranósido (IPTG) y la mejor concentración fue 1 mM, ya que a las cuatro horas después de su aplicación se pudo visualizar una proteína sobreexpresada de 38 kDa. Cuando se realizó el Dot Blot se obtuvieron resultados sobresalientes de inmunoexpresión en las tres concentraciones del inductor utilizado a diferencia del control y de las células sin transfectar.

El Huanglongbing (HLB), es una de las enfermedades más devastadoras de los cítricos a nivel mundial, el agente causal es una bacteria del género Candidatus Liberibacter spp., y afecta a todas las especies de cítricos, especialmente los cítricos agrios. Actualmente se han confirmado tres especies de la bacteria: Ca. L. asiáticus, Ca. L. americanus y Ca. L. africanus. Esta bacteria es transmitida por dos insectos vectores: Diaphorina citri (América y Asia) y Trioza erytrae (África), lo que favorece su rápida y eficaz diseminación, ocasionando cuantiosas pérdidas económicas, así como problemas sociales y ambientales. En este trabajo se realizó la optimización de la Reacción en Cadena de la Polimerasa punto final y Tiempo Real (PCR punto final y PCR-TR) para la detección de HLB en naranjo agrio en la zona norte del estado de Tamaulipas, México. Se procesaron 178 muestras (168 fueron de nervadura central de la hoja, ocho de raíz y dos muestras del vector). Mediante PCR punto final se detectó a la bacteria a partir del DNA extraído de hoja, pero no se detectó en el DNA extraído a partir de raíz y del vector. Mediante la PCR-TR se detectó a la bacteria a partir del ADN extraído de hoja y raíz de naranjo agrio y del insecto vector. Estos resultados demuestran que la PCR-TR es más eficiente que la PCR punto final para la detección de la bacteria en diferentes tejidos de la planta de naranjo agrio y en el insecto vector.

Abstract Cable bacteria of the Desulfobulbaceae family are centimeter-long filamentous bacteria, which are capable of conducting long-distance electron transfer. Currently, all cable bacteria are classified into two candidate genera: Candidatus Electronema, typically found in freshwater environments, and Candidatus Electrothrix, typically found in saltwater environments. This taxonomic framework is based on both 16S rRNA gene sequences and metagenome-assembled genome (MAG) phylogenies. However, most of the currently available MAGs are highly fragmented, incomplete, and thus likely miss key genes essential for deciphering the physiology of cable bacteria. Also, a closed, circular genome of cable bacteria has not been published yet. To address this, we performed Nanopore long-read and Illumina short-read shotgun sequencing of selected environmental samples and a single-strain enrichment of Ca. Electronema aureum. We recovered multiple cable bacteria MAGs, including two circular and one single-contig. Phylogenomic analysis, also confirmed by 16S rRNA gene-based phylogeny, classified one circular MAG and the single-contig MAG as novel species of cable bacteria, which we propose to name Ca. Electronema halotolerans and Ca. Electrothrix laxa, respectively. The Ca. Electronema halotolerans, despite belonging to the previously recognized freshwater genus of cable bacteria, was retrieved from brackish-water sediment. Metabolic predictions showed several adaptations to a high salinity environment, similar to the “saltwater” Ca. Electrothrix species, indicating how Ca. Electronema halotolerans may be the evolutionary link between marine and freshwater cable bacteria lineages.