Fusarium-fajok mitokondriális DNS diverzitása, mitokondriális plazmidok vizsgálata
Title in English
Mitochondrial DNA diversity of Fusarium species, investigations of mitochondrial plasmids
Panel
Complex agricultural sciences
Department or equivalent
Plant Protection Institute, HAS
Starting date
2005-01-01
Closing date
2008-12-31
Funding (in million HUF)
4.680
FTE (full time equivalent)
0.96
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Egy 10,3 kb méretű, lineáris, a mitokondriumban lokalizált DNS-plazmidot izoláltunk a Fusarium proliferatumból, és a plazmidot pFP1-nek neveztük el. A teljes szekvencia meghatározásával kiderült, hogy a plazmid DNS 10 336 nt-ból áll. A plazmidot két 400 bp hosszúságú, fordítottan ismétlődő szakasz szegélyezi (terminal inverted repeat; TIR). Két fő, az ellentétes szálakon elhelyezkedő, de nem átfedő nyitott olvasási keretet (open reading frame; ORF) azonosítottunk. Az egyik egy fág-típusú RNS polimerázt (ORF1), a másik pedig egy B-típusú DNS polimerázt (ORF2) kódol. Egy kisebb ORF-et is azonosítottunk, amely egy erősen bázikus fehérjét kódol.
A plazmid 1,8-3,1 kópiában van jelen a mitokondrium genomhoz viszonyítva. Valós idejű PCR vizsgálatok azt is igazolták, hogy a szakirodalomban eddig a plazmid irtására kidolgozott egylépéses, etídium-bromiddal történő kezelés esetünkben hatástalan. Plazmidmentes törzseket csak a csökkent plazmidtartalmú törzsek további monospórás szelekciója eredményezett. Fenotípus eltérést azonban nem találtunk a plazmidtartalmú és plazmidjától megfosztott törzsek között.
A Fusarium subglutinans két csoportját jelenlétét igazoltuk hiszton H3 és β-tubulin gének szekvenciaanalízisével. A beauvericin toxin termelésében észlelt eltérések is igazolták a két csoport meglétét. Míg a 62 darab 1-es csoportba tartozó izolátumok 77 %-a termelt 10 to 532 µg/g beauvericint, míg a 2-es csoportba tartozó 39 izolátum egyike sem termelte ezt a toxint.
Results in English
A 10.3kb linear mitochondrial DNA plasmid designated pFP1 was isolated from Fusarium proliferatum. The DNA sequence of the plasmid consists of 10,336bp with perfect terminal inverted repeats of 400bp. Two major, non-overlapping ORFs were identified on opposite strands, encoding a phage-type RNA polymerase and a family B type DNA polymerase, respectively. One additional minor ORF was also identified. The copy number of pFP1 ranged between 1.8 and 3.1 per mtDNA copies depending on the host strain. Real-time PCR analysis of a total of 400 cultures surviving ethidium bromide curing indicated that no plasmid-free strains could be obtained by this treatment. Further single spore selections of the survivors with reduced plasmid content were needed to obtain plasmid-free clones. No phenotypic differences were found between the wild-type strains and their plasmid-free progenies.
RFLPs and sequences of both histone H3 and β-tubulin of were used to support the existence of these two groups in the European population of F. subglutinans isolated mostly from maize.Differences in beauvericin production also supported the existence of these tw o groups. While out of the 62 isolates belonging to group 1, 48 (77%) produced beauvericin at a range from 10 to 532 µg/g but none of the 39 isolates of Group 2 produced this toxin at detectable limit. These results indicate a different toxicological risk between F. subglutinans groups occurring on maize.
Láday M., Stubnya V., Hamari Z., and Hornok L.: Characterization of a new mitochondrial plasmid from Fusarium proliferatum, Plasmid, 2008
Moretti A., G. Mulé, A. Ritieni, M. Láday, V. Stubnya, L. Hornok and A. Logrieco: Cryptic subspecies and beauvericin production by Fusarium subglutinans from Europe, International Journal of Food Microbiology, 2008
