Identification de 2,4

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 14292 (2023) Citer cet article

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Le composé 2,4-diacétylphloroglucinol (DAPG) est un antibiotique à large spectre produit principalement par Pseudomonas spp. Le DAPG joue un rôle important dans l’activité de suppression des maladies de biocontrôle de Pseudomonas spp. Dans la présente étude, nous rapportons la découverte du cluster biosynthétique DAPG dans des souches de Chromobacterium vaccinii isolées des milieux aquatiques brésiliens et la distribution du cluster biosynthétique dans le genre Chromobacterium. L'analyse phylogénétique de la protéine phlD suggère que le groupe biosynthétique est probablement entré dans le genre Chromobacterium après un événement de transfert horizontal de gène avec un membre du groupe Pseudomonas fluorescens. Nous avons pu détecter des traces de DAPG dans des cultures de type sauvage et confirmer la fonction du cluster avec expression hétérologue chez Escherichia coli. De plus, nous avons identifié et vérifié la présence d’autres métabolites secondaires dans ces souches. Nous avons également confirmé la capacité des souches de C. vaccinii à produire de la violacéine pigmentée bioactive et du depsipeptide cyclique bioactif FR900359. Les deux composés auraient des activités antimicrobiennes et insecticides. Ces composés suggèrent que les souches de C. vaccinii devraient être explorées davantage pour leur potentiel en tant qu'agents de lutte biologique.

Le composé 2,4-diacétylphloroglucinol (DAPG) est un antibiotique à large spectre isolé à l'origine d'une souche fluorescente de Pseudomonas1. Le DAPG est synthétisé par un cluster de polycétide synthase de type III comprenant l'opéron phlABCDE2,3. La synthèse est initiée par le gène phlD, qui produit du phloroglucinol à partir du malonyl-CoA2. Le phloroglucinol est ensuite acylé pour produire du monoacétylphloroglucinol (MAPG), et une seconde acylation conduit à la production de DAPG4.

Par la suite, cette molécule peut être utilisée pour supprimer les organismes pathogènes dans le sol et constitue un composant important des « sols suppresseurs de maladies »5 et dans les applications de biocontrôle6. Le DAPG est très efficace pour contrôler l’agent causal du « déclin généralisé » du blé (Gaeumannomyces tritici)7 et de la « pourriture noire des racines du tabac » (Thielaviopsis basicola)8. En plus de contrôler ces ascomycètes fongiques, il a été rapporté que le DAPG inhibe l'oomycète Pythium ultimum9, la bactérie à Gram négatif Erwinia carotovora subsp. atroseptica10 et la bactérie Gram-positive Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis11. L'écologie et l'utilisation du DAPG dans les applications de biocontrôle restent à l'étude intensive12,13,14.

Les espèces de Chromobacterium appartiennent à la classe des bactéries à Gram négatif, les bêtaprotéobactéries. Les souches de Chromobacterium ont été étudiées pour de nombreuses raisons, telles que leur capacité à être un agent pathogène opportuniste15 et en tant que système modèle pour la détection du quorum chez les bactéries à Gram négatif16. Les Chromobacterium sont une riche source de molécules bioactives17,18,19. Récemment, ils ont été utilisés et développés comme agents de biocontrôle pour lutter contre les insectes nuisibles20,21 et pour lutter contre les pathogènes des plantes22,23,24,25.

Dans cette étude, tout en explorant la diversité de Chromobacterium dans un système fluvial brésilien, nous avons identifié des souches de Chromobacterium vaccinii qui possédaient un cluster biosynthétique de polykétide synthase présentant une homologie avec l'opéron phlACBDE . Cela a motivé la détermination de la répartition de ce groupe chez Chromobacterium spp. et confirmer la bioactivité du cluster.

La souche type de C. vaccinii DSM 25150T a été obtenue directement auprès de la collection DSMZ-allemande de micro-organismes et de cultures cellulaires. Chromobacterium vaccinii CR1 et CR5 ont déjà été isolés de milieux aquatiques au Brésil26. Les deux souches ont été isolées de l'eau de surface brute, qui a été collectée directement dans des flacons stériles dans le plan d'eau compris entre 0 et 30 cm de profondeur, dans laquelle la collecte et la conservation des échantillons ont eu lieu conformément au Guide national de collecte et de conservation des échantillons. : eau, sédiments, communautés aquatiques et effluents liquides27. C. vaccinii CR1 a été isolé du ruisseau João Leite, Goiânia, Goiás, Brésil — Localisation géographique 16° 34′ 30,54" S ; 49° 13′ 55,02" WC vaccinii CR5 a été isolé de la rivière Meia Ponte, Goiânia, Goiás, Brésil — situation géographique 16° 54′ 16,3'' S ; 49° 07′ 37,8'' W. Les détails de l'isolement étaient conformes à Gomes et al.28.