Vai al contenuto| Home page|

   Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricerca»Unità di ricerca
INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

UNITA' DI RICERCA

italiano - english
Bibliografia
Aguilar C., Bertani I., Venturi V. Quorum-sensing system and stationary-phase sigma factor (rpos) of the onion pathogen
Burkholderia cepacia genomovar I type strain, ATCC 25416. Appl. Environ. Microbiol. 69: 1739-1747, 2003.
Aguilar C., Friscina A., Devescovi G., Kojic M., Venturi V. " Identification of quorum sensing regulated genes of Burkholderia cepacia". J. Bacteriol. 185:6456 6462, 2003.
Balandreau, J., Viallard V., Cournoyer B., Coenye T., Laevens S., Vandamme P. "Burkholderia cepacia genomovar III is a common plant-associated bacterium" Appl. Environ. Microbiol. 67:982-985, 2001.
Bevivino A., Sarrocco S., Dalmastri C., Tabacchioni S:, Cantale C., Chiarini L. "Characterization of a free-living maize-rhizosphere population of Burkholderia cepacia: effect of seed treatment on disease suppression and growth promotion of maize" FEMS Microbiol. Ecol.
27:225-237, 1998.
Bevivino A., Dalmastri C., Tabacchioni S., Chiarini L. "Efficacy of
Burkholderia cepacia MCI 7 in disease suppression and growth promotion of maize" Biol. Fertil. Soils 31: 225-231, 2000.
Burkholder WH, "Sour skin, a bacterial rot of onion bulbs" Phytopathology 72:115-117, 1950.
Ciccillo F., Fiore A., Bevivino A., Dalmastri C., Tabacchioni S., Chiarini L. "Effects of two different application methods of Burkholderia ambifaria MCI 7 on plant growth and rhizospheric bacterial diversity" Environ. Microbiol. 4:238-245, 2002.
Conway B.A.D., Venu V., Speert D. "Biofilm formation and acyl homoserine lactone production in the Burkholderia cepacia complex" J. Bacteriol. 184:5678-5685, 2002.
Folsom B.R., Chapman P.J., Pritchard P.H. "Phenol and trichloroethylene degradation by Pseudomonas cepacia G4: kinetics and interactions between substrates. Appl. Environ. Microbiol., 56: 1279-1285,1990.
Fuqua C., Parsek M.R., Greeberg P.E. "Regulation of gene expression by cell-to-cell communication: acyl-homoserine lactone quorum sensing. Annu. Rev. Genet. 35:439-468, 2001.
Gotschlich et al "Synthesis of multiple N-acylhomoserine lactones is wide-spread among the members of the Burkholderia cepacia complex" System. Appl. Microbiol. 24:1-14, 2001.
Govan J.R.W., Deretic V. "Microbial pathogenesis in cystic fibrosis: mucoid Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia". Microbiol. Rev., 60: 539-574, 1996.
Govan J.R.W., Hughes J.E, Vandamme P. "Burkholderia cepacia: medical, taxonomic and ecological issues". J. Med. Microbiol., 45: 395-407, 1996.
Hebbar K.P., Martel M.H., Heulin T. "Suppression of pre- and postemergence damping-off in corn by Burkholderia cepacia". Eur. J. Plant Pathol., 104: 29-36, 1998.
Haas D., Keel C., Reimmann C. "Signal trasduction in plant-beneficial rhizobacteria with biocontrol properties". Antonie Leeuwen.81:385-395, 2002.
Lessie T.G, Hendrickson W, Manning B.D., Devereoux R. Genomic complexity and plasticity of Burkholderia cepacia. FEMS Microbiol. Lett., 144: 117-128,1996.
Lugtemberg B.J.J., Chin-A-Woeng, Bloemberg G.V. "Microbe-plant interactions: principles and mechanisms" Antonie Leeuwen.81:373-383, 2002.
Marketon M.M.,Gronquist M.R., Eberhard A., Gonzalez J.E. "Characterization of the Sinorhizobium meliloti sinR/sinI locus and the production of novel N-acyl homoserine lactones" J. Bacteriol. 184:5686-5695, 2002.
Mc Arthur, J.V., Kovacic D.A., Smith M.H. "Genetic diversity in natural populations of a soil bacterium across a landscape gradient". Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:9621-9624, 1988.
Nacamulli, C., Bevivino A., Dalmastri C., Tabacchioni S., Chiarini L. "Perturbation of maize rhizosphere microflora following seed bacterization with Burkholderia cepacia MCI 7". FEMS Microbiol. Ecol. 23:183-193, 1997.
Sauer K, Camper A.K., Ehrlich G.D., Costerton, J.W., Davies D.G., "P.aeruginosa displays multiple phenotypes during development as a biofilm" J. Bacteriol. 184:1140-1154, 2002.
Sfalanga, A., Di Cello F., Mugnai L., Tegli S., Fani R., Surico G. "Isolation and characterisation of a new antagonistic Burkholderia strain from the rhizosphere of healthy tomato plants". Res. Microbiol. 150:45-59, 1999.
Simons M., van der Bij A. J., Brand I., de Weger L. A., Wijffelman C. A.,Lugtemberg B.J.J. "Gnotobiotic system for studying rhizosphere colonization by plant growth-promoting pseudomonas bacteria". Mol.Plant Microbial Inter. 9: 600-607, 1996.
Smith R.S., Harris S.G., Phipps R., Iglewski B. "The Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing molecule N-(3-Oxododecanoyl) homoserine lactone contributes to virulence and induces inflammation in vivo". J Bacteriol.184:1132-1139, 2002.
Sokol P.A., Sajjan U., Visser M.B., Gingues S., Forstner J., Kooi C. "The CepIR quorum sensing system contributes to the virulence of Burkholderia cenocepacia respiratory infections". Microbiology 149: 3649-3658, 2003.
Tabacchioni S., Bevivino A., Chiarini L., Visca P., Del Gallo M. Characteristics of two rhizosphere isolates of Pseudomonas cepacia and their potential plant-growth-promoting activity. Microb. Rel., 2: 161-168,1993.
Tabacchioni S, Bevivino A, Dalmastri C, Chiarini L. "Burkholderia cepacia in the rhizosphere: a minireview". Ann. Microbiol. 52:103-117, 2002.
Tran Van V., Berge O., Ngo S.K., Balandreau J., Heulin T. "Repeated beneficial effects of rice inoculation with a strain of Burkholderia vietnamiensis on early and late yield components in low fertility sulphate acid soils of Vietnam". Plant Soil, 218: 273-284,2000.
Vandamme P., Holmes, B., Coenye T., Goris J., Mahenthiralingam, LiPuma J.J., Govan J.R.W. " Burkholderia cenocepacia sp. nov.- a new twist to an old story". Res. Microbiol. 154:91-96, 2003.
Van Delden C., Iglewski B.H. "Cell-to-cell signaling and Pseudomonas aeruginosa infections". Emerg. Infect.Dis.4:1-60, 1998.
Wise, M.G., McArthur J.V., Wheat C., Shimkets L.J. "Temporal variation in genetic diversity and structure of a lotic population of Burkholderia (Pseudomonas) cepacia. Appl. Environm. Microbiol. 62:1558-1562, 1996.

Programma di ricerca

Rapporti tra segnali "quorum sensing" e fenotipi microbici di rilevante interesse agro-ambientale
Università di riferimento
Università degli Studi de L'AQUILA - BIOLOGIA DI BASE ED APPLICATA - L'AQUILA(AQ)
Responsabile dell'Unità di ricerca
Maria Maddalena DEL GALLO DI ROCCAGIOVINE
Descrizione
La ricerca che proponiamo si svilupperà seguendo i seguenti obiettivi: 1- Screeening della produzione di HSL nei genomovar VIII e IX di Burkholderia cepacia. Nei genomovar VIII e IX la produzione delle molecole coinvolte nel "quorum sensing" non è ancora stata accertata. In entrambi i genomovar (recentemente denominati B. anthina e B.pyrrocina, rispettivamente) sono presenti ceppi ambientali, del suolo e della rizosfera, ma sono anche stati riportati alcuni isolamenti in pazienti affetti da fibrosi cistica. La ricerca che ci si propone di condurre partirà dall'analisi dei supernatanti di colture a diversi stadi di crescita tramite cromatografia su strato sottile (TLC) seguendo la procedura descritta da Gotschlich et al (2001) allo scopo di individuare le differenti molecole del QS prodotte. I risultati ottenuti verranno analizzati, e in particolare, si cercherà di evidenziare eventuali differenze tra le molecole prodotte dai diversi genomovar e, nell'ambito dei genomovar diversi, eventuali differenze tra ceppi clinici, ceppi ambientali e ceppi PGPR. 2- Screening della produzione di HSLs nelle diverse linee filogenetiche della specie B. cenocepacia Studi recenti condotti sulla base dell'analisi del gene recA, hanno evidenziato come questo gruppo tassonomico sia piuttosto polimorfo; sono state infatti delineati al suo interno quattro diverse linee filogenetiche denominate IIIA, IIIB, IIIC, e IIID. E' quindi di estremo interesse rilevare differenze tra le diverse linee filogenetiche per quanto riguarda la produzione di molecole coinvolte nel QS. B. cenocepacia IIIB è l'unico che è stato finora isolato sia in campioni ambientali che in campioni clinici, B. cenocepacia IIIA eB. cenocepacia IIID solo in campioni clinici, mentre B. cnocepacia IIIC è stato isolato solo dal suolo. L'analisi degli HSLs verrà condotta su TLC seguendo la procedura descritta da Gotschlich et al (2001). Verranno evidenziate eventuali differenze tra le molecole prodotte dalle diverse linee filogenetiche di B. cenocepacia, in particolare tra ceppi provenienti da ambienti diversi. 3- Ottenimento di mutanti nella produzione di HSLs. Un ceppo promotore della crescita della pianta già precedentemente caratterizzato, MCI 7, appartenente al genomovar VII ora classificato come Burkholderia ambifaria verrà sottoposto a mutagenesi in modo da ottenere mutanti nella produzione di HSLs. Il ceppo MCI 7 è stato isolato dalla rizosfera di mais ed presenta attività antagonista nei confronti del fungo fitopatogeno Fusarium moniliforme (Bevivino et al, 2000). Il ceppo verrà inviato al Dott. Vittorio Venturi, il quale, seguendo la procedura descritta nel progetto dell UO di Padova per il ceppo appartenente al genere Rhizobium (clonazione dei geni cepI e cepR del ceppo ATCC 25416, mutazione e inserimento in MCI 7) precedentemente utilizzata per il ceppo di B. cepacia genomovar I ATCC 25416 (Aguilar et al, 2003), cercherà di ottenere dei mutanti dei geni cepI e cepR o in altri geni del QS. Poiché si è visto che i geni del QS hanno un alto grado di omologia nel Bcc (circa l'80%) si pensa di poter ottenere tali mutanti utilizzando loci genetici eterologhi. Tali mutanti verranno utilizzati nelle prove descritte in seguito. 4- Capacità di colonizzazione e di competizione da parte del ceppo wilde-type e del ceppo mutante su mais. 4.1 - marcatura con GFP. Inizialmente il ceppo wild-type verrà marcato con la proteina fluorescente verde (GFP) per poterne seguire la colonizzazione della pianta e per differenziarlo, eventualmente, dal ceppo mutante. 4.2 - capacità di adesione alle radici della pianta del ceppo mutante e del ceppo wilde-type. I ceppi wt e mutanti verranno inoculati singolarmente su plantule sterili di mais e l'adesione e la colonizzazione da parte di entrambi i ceppi verrà analizzata seguendo il protocollo già descritto (Bevivino et al, 1994 e Simons et al, 1996). Se verranno evidenziate delle differenze quantitative nella colonizzazione dell'ospite, si procederà successivamente per capire come i geni del QS influenzino la colonizzazione dell'ospite. 4.3 - competizione nella colonizzazione tra i due ceppi. Il ceppo MCI 7 e il/i mutanti verranno coinoculati su plantule di mais e la colonizzazione verrà seguita secondo quanto già descritto al punto precedente. Si cercherà di capire se il ceppo mutante ha ridotte capacità di colonizzazione rispetto al wt in un saggio competitivo. 4.4 - osservazioni microscopiche. Le plantule ottenute negli esperimenti precedenti verranno esaminate al microscopio a fluorescenza, in particolare quelle inoculate con il batterio marcato con GFP, ma anche con TEM per seguire tramite immunomarcatura (rabbit-IGG legate con oro) la colonizzazione. Si prevede di utilizzare anche la colorazione indiretta degli anticorpi policlonali di coniglio prodotti contro B.cepacia con anti-rabbit-IGG legati con AlexaFluor. Le analisi microscopiche verranno condotte, oltre che su pianta, anche su colture liquide e solide di B cepacia per evidenziare eventuali comportamenti in vitro legati alla produzione di molecole del QS quali adesione alle superfici, formazione di aggregati cellulari, ecc, nelle diverse fasi di crescita della coltura. Il fenotipo espresso verrà confrontato per la produzione di HSLs (tramite analisi su TLC) nella particolare fase di crescita. 5- Colonizzazione e competizione in presenza di un patogeno In questi esperimenti ci si propone di analizzare la capacità di colonizzare e di competere del ceppo MCI 7 nei confronti di due patogeni: B. cepacia genomovar I (ATCC 25416) ottenuto dall'UO di Padova, ed eventualmente nei confronti di un ceppo di P. tolaasii, in collaborazione con l'UO di Pisa, in vitro (in colture miste MCI 7 e i due patogeni singolarmente) e in piante di mais. Nel primo caso verranno analizzati i supernatanti per individuare eventuali variazioni nella produzione degli HSL e verranno analizzati i comportamenti fenotipici delle colture tramite osservazioni microscopiche, nel secondo caso si procederà all'analisi della colonizzazione seguendo la procedura utilizzata nel paragrafo 4.3.