RESUMO
RESUMEN La yuca (Manihot esculenta) representa el pilar de la seguridad alimentaria para cerca de mil millones de personas, principalmente en las zonas tropicales. Uno de los factores limitantes de la producción de yuca es la bacteriosis vascular causada por la bacteria Xanthomonasaxonopodis pv. manihotis (Xam). Recientemente se identificó el gen RXaml el cual confiere resistencia parcial de yuca a cepas de Xam. RXaml codifica una proteína con un dominio LRR (Leucine Rich Repeats) extracelular y un dominio STK (Serina Treonina Kinasa) citoplasmático; estas proteínas son conocidas como RLKs (Receptor Like Kinases). En este estudio se realizó el tamizaje de una librería de ADNc de yuca mediante doble híbrido de levadura para identificar las posibles proteínas que interactúan con el dominio STK de RXam1. El tamizaje de 3x108 clones permitió identificar y confirmar cinco clones de ellos los cuales corresponden al mismo gen, el cual codifica para una proteína que presenta un dominio central de dedos de zinc CHY, seguido por un dominio C-terminal "RING finger" y un "Zinc ribbon" el cual fue denominado CRFE3-1 (Cassava RING Finger E3 ligase). La interacción entre STK y CRFE3-1 fue altamente especifica ya que se demostró también por doble híbrido que STK no interactúa con una E3 ligasa de Arabidopsis, altamente similar a CRFE3-1, así como tampoco CRFE3-1 interactúa con el dominio STK de un RLK de lechuga similar a RXam1. La identificación de CRFE3-1 sugiere que mecanismos de degradación proteica son importantes para regular la actividad de RXam1.
ABSTRACT Cassava (Manihot esculenta) represents food security support for nearly one billion people, mainly in the tropics. One of the limiting factors of cassava's production is cassava bacterial blight, caused by the bacterium Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam). Recently, the RXam1 gene was identified, which confers partial resistance to some Xam strains. RXam1 encodes a protein with an extracellular LRR (Leucine Rich Repeats) domain and a cytoplasmic STK (Serine Threonine Kinase) domain; these proteins are known as RLK (Receptor-like Kinases). In this study, a cassava cDNA library was screened using a yeast Two-hybrid assay to identify possible proteins interacting with the STK domain of RXam1. Screening of 3x108 clones allowed identifying and confirming five of them, which correspond to the same gene, and code for a protein that has a core domain of zinc fingers CHY, followed by a C-terminal "RING finger" domain and a "Zinc ribbon". This gene was called CRFE3-1 (Cassava RING Finger E3 ligase). It was also demonstrated by yeast Two-hybrid that STK does not interact with an E3 ligase of Arabidopsis that is highly like CRFE3-1. CRFE3-1 did not show interaction with the STK domain of an RLK of lettuce related to RXam1, indicating a highly specific interaction between cassava RXam1 STK and CRFE3-1. The identification of CRFE3-1 suggests that protein degradation mechanisms are important to regulate the activity of RXam1.
RESUMO
La bacteriosis vascular de yuca producida por la bacteria Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam) es una enfermedad limitante para la producción de yuca. Dentro de los primeros factores de patogenicidad identificados en esta bacteria se encuentra el gen PthB. La proteína PthB pertenece a la familia de efectores PthA/AvrBs3, que se caracterizan por presentar dominios NLS (Nuclear Localization Signal) y un dominio AAD (Acidic Activation Domain), lo cual sugiere que estas proteínas actúan como factores de transcripción. La identificación de las proteínas de yuca que interactúan con PthB permitiría dar luces sobre la función de esta proteína en la patogenicidad de esta bacteria. En este trabajo se clonó PthB en una fusión traduccional con el BD (Binding Domain) del factor de transcripción GAL4. Después de transformar este constructo en una cepa de levadura, se observó autoactivación de los genes reporteros, incluso a concentraciones altas de 3-AT. La eliminación del primer, segundo o de los dos NLS y del AAD no eliminaron la capacidad de autoactivación de los genes reporteros mediada por PthB. Estos resultados indican la imposibilidad de su utilización en un tamizaje de una librería de ADNc de yuca para identificar las proteínas que interactúan con PthB.
Cassava bacterial blight disease is caused by the gram-negative bacteria Xanthomonas axonopodis pv. manihotis (Xam), and constitutes one of the most important constraints for cassava production. One of the first determinants of pathogenicity identified in this bacterium is the PthB gene. The PthB protein belongs to the PthA/AvrBs3 family, characterized by the presence of Nuclear Localization Signal (NLS) and Acidic Activation (AAD) domains, suggesting that these proteins are transcription factors. The identification of cassava proteins interacting with PthB could give insights about the function of this protein in the pathogenicity of this bacterium. In this work we cloned PthB in the yeast two hybrid expression vector pLAW10, generating a fusion protein with the Binding Domain (BD) of the transcription factor GAL4. In this work, PthB was cloned in a translational fusion with Gal4-BD (DNA Binding Domain). After transforming this construct into a yeast strain, autoactivation of the reporter genes was observed, even at the highest concentrations of 3-AT. The deletion of the first, second or both NLS and the AAD did not eliminate the ability of autoactivation of PthB. These results show the impossibility of using PthB to screen a cassava cDNA library to identify the proteins interacting with PthB.