Génomique comparative des sous-espèces de Clavibacter michiganensis, des agents pathogènes d’importantes cultures agricoles

© 2017, James T. Tambong. Il s’agit d’un article en libre accès diffusé conformément aux conditions de la licence d’attribution Creative Commons, qui permet une utilisation, une distribution et une reproduction sans restriction sur n’importe quel support, à condition que l’auteur original et la source soient mentionnés. Les sous-espèces de Clavibacter michiganensis, des pathogènes phytobactériens, sont une importante cause de maladies dévastatrices dans plusieurs cultures agricoles. L’organisation du génome de ces pathogènes est mal comprise. Nous présentons ici les résultats de l’analyse du génome complet de 5 sous-espèces (C. michiganensis subsp. michiganensis, Cmi; C. michiganensis subsp. sepedonicus, Cms; C. michiganensis subsp. nebraskensis, Cmn; C. michiganensis subsp. insidiosus, Cmi; C. michiganensis subsp. capsici, Cmc). La présente étude a permis d’évaluer la position taxonomique des sous-espèces d’après l’homologie de l’ARNr 16S et de l’ADN génomique et de conclure à suffisamment de données probantes pour élever certaines des sous-espèces au niveau de l’espèce. L’analyse génomique comparative a révélé des caractéristiques génomiques distinctes évidentes dans les atlas de structure et les caractéristiques annotées de l’ADN. D’après l’analyse des gènes orthologues, environ 2300 séquences codantes sont communes à toutes les sous-espèces; la sous-espèce Cms présentait le plus grand nombre de séquences codantes lui étant propres, pour la plupart des éléments mobiles, ce qui laisse supposer que la sous-espèce Cms pourrait être plus susceptible de présenter une translocation des gènes étrangers. Les sous-espèces Cms et Cmi avaient le plus grand nombre de pseudogènes, indiquant la dégénérescence potentielle des génomes. Les facteurs de réponse au stress qui peuvent intervenir dans le choc thermique/hypothermique, la détoxication, le stress oxydatif, l’osmorégulation et l’utilisation du carbone sont décrits. Par exemple, le groupe wco codant le polysaccharide extracellulaire II est hautement conservé, tandis que l’hydrolase saccharose-6-phosphate qui catalyse l’hydrolyse du saccharose-6-phosphate, produisant du glucose-6-phosphate et du fructose, présente une évolution divergente. Une deuxième forme unique de l’enzyme n’est présente que chez la souche Cmn NCPPB 2581. De plus, vingt-huit séquences plasmidiques des autres sous-espèces ont des homologues dans le génome chromosomique de la sous-espèce Cmn, dont on sait qu’il ne porte pas de plasmides. Ces séquences codantes comprennent des facteurs liés à la pathogenèse tels que les endocellulases E1 et la bêta-glucosidase. Les résultats présentés ici donnent un aperçu de l’organisation fonctionnelle des génomes de cinq principales sous-espèces de C. michiganensis et permettent de mieux comprendre ces phytobactéries.