La visualización de Contracciones Motilidad y caracterización del papel de la<em> Pilg</em> en<em> Xylella fastidiosa</em

Xylella fastidiosa es una bacteria Gram-negativa no flagelado, patógeno que causa una serie de enfermedades de los cultivos económicamente importantes, incluyendo la enfermedad de Pierce en la vid (Vitis vinifera L.) ^{1,2, 3.} Esta bacteria se limita a la xilema conductor de agua vasos. La infección de la vid provoca la obstrucción de los vasos del xilema y resulta en estrés hídrico y las deficiencias nutricionales ^3. La colonización exitosa depende de la capacidad de la bacteria para moverse desde el sitio inicial de la infección con el resto de la planta ^3. Contracciones la motilidad es un medio de movimiento flagelar bacteriano-independiente a través de la extensión, el apego y la retracción de la IV pili de tipo polar ⁴ que se ha caracterizado en X. ^5,6,7 fastidiosa.

La motilidad espasmos ha sido observado por pinzas láser y microscopía de fuerza atómica (AFM) ^8,9,10. Utilizando estas técnicas, tmotilidades witching generado por tipo IV pilus de N. gonorrhoeae y P. aeruginosa se ​​caracteriza por fl pili etiquetado uorescently y la captura de sus movimientos al microscopio. Aunque ambos métodos han detallado la fuerza de adhesión de las bacterias individuales, los procedimientos son complicados y consume mucho tiempo ^9,10. Las cámaras uidic fl micro se utilizaron para observar la migración de larga distancia de las células individuales, así como pequeños agregados de células bacterianas ^5,6. Estas cámaras se han diseñado como un nano-canal microfabricado en una placa integrada con un lapso de tiempo ^11,12,13,14 sistema de grabación de imágenes. Micro fl dispositivos de cámara uidic ofrecen varias ventajas para el estudio de la conducta y el movimiento de célula a célula interacciones de las bacterias: (i) Proporciona una plataforma integrada que tiene múltiples capacidades de canal; (Ii) le corresponde examinar las mociones y agregaciones de células individuales en las características de escala nanométrica de las bacterias; (Iii) que permite m directaicroscopic grabación de imágenes de las células bacterianas y realizar un análisis cronológico, (iv) que proporciona observaciones espaciales y temporales a largo plazo de las poblaciones individuales y / o de bacterias en un micro-ambiente; (V) la velocidad de flujo de medio de cultivo en un canal puede ser controlada con precisión y es necesario (vi) solamente un volumen muy pequeño (1 ml) de medio de cultivo para cada experimento.

Recientemente, la micro fl uidic flujo sistema se ha empleado para investigar el comportamiento de las células bacterianas bajo diversos microambientes ^14,15,16. La adhesividad y el accesorio de superficie de E. coli ^15, X. fastidiosa ^16, y Acidovorax citrulli ¹⁴ a las superficies de vidrio se evaluaron utilizando cámaras uidic micro fl. La formación de agregación y bio fi lm mediada por pili de tipo IV de Acidovorax citrulli se analizaron ^14. Además, el movimiento de A. citrulli observó bajo flujo condiciones demostraron que los pili de tipo IV puede desempeñar un papel importante en la colonización y la propagación de A. citrulli en los vasos del xilema savia bajo condiciones de flujo. Las contracciones motilidades de Pseudomonas aeruginosa y X. fastidiosa células se observaron con éxito contra una corriente de fluido en una cámara de flujo microfabricado ^5,6,17. Tipo IV pilus deficiente PilB y pilQ mutantes de X. fastidiosa se ​​encontraron a alterar profundamente la velocidad de la motilidad espasmos en las condiciones de fluencia en dispositivos micro fl uidic ^5,6,18. Los estudios realizados sobre la adhesión bacteriana y la motilidad en dispositivos uidic fl micro indicaron que las cámaras uidic micro fl son particularmente adecuados para el análisis de la motilidad espasmos y la migración de bacterias mediada por pili in vitro. Estos resultados explican el mecanismo de la migración mediada por contracciones que facilita la fijación célula-célula, la agregación y la colonización dentro deel anfitrión, eventualmente conducir a la infección sistémica.

Pil-CHP operón de X. fastidiosa contiene Pilg, Pili, pilJ, píldora, chpB y CHPC el que la transducción de señales codifican las vías ^20. Los quimiorreceptores transmembrana se unen estímulos químicos en el dominio periplásmico y activan una cascada de señalización en su porción citoplasmática de controlar en última instancia, la motilidad bacteriana espasmos. En el operón pil-CHP de X. fastidiosa, una proteína Pilg fosfo-lanzadera es un homólogo de CheY. En E. coli y P. aeruginosa, CheY es el regulador de la respuesta de quimiotaxis en los sistemas que interactúan con las proteínas motoras flagelos ^{19, 21.} A pesar de las contribuciones del operón pil-CHP hacia la virulencia en X. fastidiosa se ​​examinaron recientemente ^20, el papel de Pilg en operón quimiotaxis en respuesta a las señales del medio ambiente y para regulada / motor de tipo IV pili de X. fastidiosa es uncLear. Para dilucidar la visión del regulador de la quimiotaxis Pilg en la actividad de la motilidad espasmos de X. fastidiosa, una cámara de uidic fl micro se utiliza para evaluar la motilidad espasmos de X. fastidiosa. El Pilg de X. fastidiosa se ​​caracteriza mediante la comparación de los fenotipos de un mutante de deleción Xf ΔpliG, cepa complementaria XfΔpliG -C y su tipo salvaje in vitro. Los resultados ponen de manifiesto el papel de Pilg en la motilidad espasmos de X. fastidiosa.