Symbiotic properties of Methylobacterium nodulans ORS 2060T: a classic process for an atypical symbiont

Autor: Sylvie Rapior, Philippe Jourand, Abdoulaye Sy, Lionel Moulin, Bernard Dreyfus, Adeline Renier, Véréna Poinsot
Přispěvatelé: Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - 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Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - 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Montpellier 3 (UM3)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2008
Předmět:
Zdroj: Soil Biology and Biochemistry
Soil Biology and Biochemistry, 2008, 40 (6), pp.1404-1412. ⟨10.1016/j.soilbio.2007.12.020⟩
Soil Biology and Biochemistry, Elsevier, 2008, 40 (6), pp.1404-1412. ⟨10.1016/j.soilbio.2007.12.020⟩
ISSN: 0038-0717
DOI: 10.1016/j.soilbio.2007.12.020⟩
Popis: Some legume species of the Crotalaria genus are specifically nodulated by methylotrophic bacteria belonging to the Methylobacterium nodulans species. The feature of this symbiotic bacterium is its ability to oxidize methanol, a property based on the presence of a methanol dehydrogenase enzyme. Despite a good knowledge of this property and its implication in symbiosis, the molecular dialogue between M. nodulans and crotalaria podocarpa leading to symbiosis is largely unknown, except the presence of a nodA nodulation gene in the genome of M. nodulans ORS 2060. To investigate if M. nodulans ORS 2060 produces Nod factors, molecules considered as the major bacteria-to-plant signals essential for the establishment of rhizobia–legume symbiosis, we identified and sequenced a nodDABCUIJHQ cluster from a genomic library of ORS 2060. Phylogenetic analyses of nod genes revealed that M. nodulans ORS 2060 form a branch together with Burkholderia tuberum STM678 and a strain of Methylobacterium sp. (4-46) isolated from Lotononis , and distinct from all the other rhizobia. To analyse the regulation of ORS 2060 nod genes, we constructed a nodA–LacZ promoter fusion to monitor the nod gene expression with various flavonoids. The flavone apigenin was found to be the strongest inducer of nod gene expression in M. nodulans ORS 2060. This latter flavonoid was used to induce ORS 2060, and Nod factors were purified by high-performance liquid chromatography (HPLC) and further characterized by mass spectrometry. One major Nod factor structure was identified as a pentamer of chitin substituted by C18:1 or C16:0 acyl chains on the non-reducing end and 6-O-sulphated on the other end, suggesting a classic symbiotic dialogue between M. nodulans and C. podocarpa .
Databáze: OpenAIRE
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