Thu Thi Hieu Nguyen;Cristina Bez;Iris Bertani;Minh Hong Nguyen;Thao Kim Nu Nguyen;Vittorio Venturi;Hang Thuy Dinh
The Plant Pathology Journal
/
제40권2호
/
pp.225-232
/
2024
The microbiomes of two important rice cultivars in Vietnam which differ by their susceptibility to the bacterial leaf blight (BLB) disease were analyzed through 16S rRNA amplicon technology. A higher number of operational taxonomic units and alpha-diversity indices were shown in the BLB-resistant LA cultivar than in the BLB-susceptible TB cultivar. The BLB pathogen Xanthomonas was scantly found (0.003%) in the LA cultivar, whereas was in a significantly higher ratio in the TB cultivar (1.82%), reflecting the susceptibility to BLB of these cultivars. Of special interest was the genus Acholeplasma presented in the BLB-resistant LA cultivar at a high relative abundance (22.32%), however, was minor in the BLB-sensitive TB cultivar (0.09%), raising a question about its roles in controlling the Xanthomonas low in the LA cultivar. It is proposed that Acholeplasma once entered the host plant would hamper other phytopathogens, i.e. Xanthomonas, by yet unknown mechanisms, of which the triggering of the host plants to produce secondary metabolites against pathogens could be a testable hypothesis.
Identification of the biochemical metabolic pathway for lignin decomposition and the responsible degradative enzymes is needed for the effective biotechnological valorization of lignin to renewable chemical products. In this study, we investigated the decomposition of kraft lignin by the soil bacterium Pseudomonas kribbensis CHA-19, a strain that can utilize kraft lignin and its main degradation metabolite, vanillic acid, as growth substrates. Gel permeation chromatography revealed that CHA-19 decomposed polymeric lignin and degraded dehydrodivanillin (a representative lignin model compound); however, the degradative enzyme(s) and mechanism were not identified. Quantitative polymerase chain reaction with mRNAs from CHA-19 cells induced in the presence of lignin showed that the putative genes coding for two laccase-like multicopper oxidases (LMCOs) and three dye-decolorizing peroxidases (DyPs) were upregulated by 2.0- to 7.9-fold compared with glucose-induced cells, which indicates possible cooperation with multiple enzymes for lignin decomposition. Computational homology analysis of the protein sequences of LMCOs and DyPs also predicted their roles in lignin decomposition. Based on the above data, CHA-19 appears to initiate oxidative lignin decomposition using multifunctional LMCOs and DyPs, producing smaller metabolites such as vanillic acid, which is further degraded via ortho- and meta-ring cleavage pathways. This study not only helps to better understand the role of bacteria in lignin decomposition and thus in terrestrial ecosystems, but also expands the biocatalytic toolbox with new bacterial cells and their degradative enzymes for lignin valorization.
Bacterial blight, an important and potentially destructive bacterial disease in rice, is caused by Xanthomonas oryzae. Recently, this organism has developed resistance to available antibiotics, prompting scientists to find a suitable alternative. This study focused on secondary metabolites of Phomopsis longicolla to target X. oryzae. Five bioactive compounds were isolated by activity-guided fractionation from ethyl acetate extracts of mycelia and were identified by LC/MS and NMR spectroscopy as dicerandrol A, dicerandrol B, dicerandrol C, deacetylphomoxanthone B, and fusaristatin A. This is the first time fusaristatin A has been isolated from Phomopsis sp. Deacetylphomoxanthone B showed a higher antibacterial effect against X. oryzae KACC 10331 than the positive control (2,4-diacetyphloroglucinol). Dicerandrol A also showed high antimicrobial activity against Gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) and yeast (Candida albicans). In addition, high production yields of these compounds were obtained at the stationary and death phases.
In our previous studies, Bacillus megaterium KU143, Microbacterium testaceum KU313, and Pseudomonas protegens AS15 have been shown to be antagonistic to Aspergillus flavus in stored rice grains. In this study, the biocontrol activities of these strains were evaluated against Aspergillus candidus, Aspergillus fumigatus, Penicillium fellutanum, and Penicillium islandicum, which are predominant in stored rice grains. In vitro and in vivo antifungal activities of the bacterial strains were evaluated against the fungi on media and rice grains, respectively. The antifungal activities of the volatiles produced by the strains against fungal development and population were also tested using I-plates. In in vitro tests, the strains produced secondary metabolites capable of reducing conidial germination, germ-tube elongation, and mycelial growth of all the tested fungi. In in vivo tests, the strains significantly inhibited the fungal growth in rice grains. Additionally, in I-plate tests, strains KU143 and AS15 produced volatiles that significantly inhibited not only mycelial growth, sporulation, and conidial germination of the fungi on media but also fungal populations on rice grains. GC-MS analysis of the volatiles by strains KU143 and AS15 identified 12 and 17 compounds, respectively. Among these, the antifungal compound, 5-methyl-2-phenyl-1H-indole, was produced by strain KU143 and the antimicrobial compounds, 2-butyl 1-octanal, dimethyl disulfide, 2-isopropyl-5-methyl-1-heptanol, and 4-trifluoroacetoxyhexadecane, were produced by strain AS15. These results suggest that the tested strains producing extracellular metabolites and/or volatiles may have a broad spectrum of antifungal activities against the grain fungi. In particular, B. megaterium KU143 and P. protegens AS15 may be potential biocontrol agents against Aspergillus and Penicillium spp. during rice grain storage.
Ginsenosides are metabolized (deglycosylated) by intestinal bacteria to active forms after oral administration. 20(S)-Protopanaxadiol $20-O-{\beta}-D-glucopyranoside$ (M1) and 20(S)-protopanaxatriol (M4) are the main intestinal bacterial metabolites (IBMs) of protopanaxadiol- and protopanaxatriol-type glycosides. M1 was selectively accumulated into the liver soon after its intravenous (i.v.) administration to mice, and mostly excreted as bile; however, some M1 was transformed to fatty acid ester (EMl) in the liver. EM1 was isolated from rats in a recovery dose of approximately $24mol\%.$ Structural analysis indicated that EM1 comprised a family of fatty acid mono-esters of M1. Because EM1 was not excreted as bile as Ml was, it was accumulated in the liver longer than M1. The in vitro cytotoxicity of M1 was attenuated by fatty acid esterification, implying that esterification is a detoxification reaction. However, esterified M1 (EM1) inhibited the growth of B16 melanoma more than Ml in vivo. The in vivo antitumor activity paralleled with the pharmacokinetic behavior. In the case of M4, orally administered M4 was absorbed from the small intestine into the mesenteric lymphatics followed by the rapid esterification of M4 with fatty acids and its spreading to other organs in the body and excretion as bile. The administration of M4 prior to tumor injection abrogated the enhanced lung metastasis in the mice pretreated with 2-chloroadenosine more effectively than in those pretreated with anti-asialo GMl. Both EM1 and EM4 did not directly affect tumor growth in vitro, whereas EM1 promoted tumor cell lysis by lymphocytes, particularly non-adherent splenocytes, and EM4 stimulated splenic NK cells to become cytotoxic to tumor cells. Thus, the esterification of IBM with fatty acids potentiated the antitumor activity of parental IBM through delay of the clearance and through immunostimulation. These results suggest that the fatty acid conjugates of IBMs may be the real active principles of ginsenosides in the body.
Soybean (Glycine max (L) Merr.) provides plant-derived proteins, soy vegetable oils, and various beneficial metabolites to humans and livestock. The importance of soybean is highly underlined, especially when carbon-negative sustainable agriculture is noticeable. However, many diseases by pests and pathogens threaten sustainable soybean production. Therefore, understanding molecular interaction between diverse cultivated varieties and pathogens is essential to developing disease-resistant soybean plants. Here, we established a pathosystem of the Korean domestic cultivar Kwangan against Pseudomonas syringae pv. syringae B728a. This bacterial strain caused apparent disease symptoms and grew well in trifoliate leaves of soybean plants. To examine the disease susceptibility of the cultivar, we analyzed transcriptional changes in soybean leaves on day 5 after P. syringae pv. syringae B728a infection. About 8,900 and 7,780 differentially expressed genes (DEGs) were identified in this study, and significant proportions of DEGs were engaged in various primary and secondary metabolisms. On the other hand, soybean orthologs to well-known plant immune-related genes, especially in plant hormone signal transduction, mitogen-activated protein kinase signaling, and plant-pathogen interaction, were mainly reduced in transcript levels at 5 days post inoculation. These findings present the feature of the compatible interaction between cultivar Kwangan and P. syringae pv. syringae B728a, as a hemibiotroph, at the late infection phase. Collectively, we propose that P. syringae pv. syringae B728a successfully inhibits plant immune response in susceptible plants and deregulates host metabolic processes for their colonization and proliferation, whereas host plants employ diverse metabolites to protect themselves against infection with the hemibiotrophic pathogen at the late infection phase.
Following ginsenoside-Rb1-hydrolyzing assay, strictly anaerobic bacteria were isolated from human feces and identified as Prevotella oris. The bacteria hydrolyzed ginsenoside Rb1 and Rd to $20-O-{\beta}-D-glucopyranosyl-20(S)-protopanaxadiol$ (I), ginsenoside Rb2 to $20-O-[{\alpha}-L-arabinofuranosyl (1{\rightarrow}6)-{\beta}-D-glucopyranosyl] - 20(S)-protopanaxadiol$ (ll) and ginsenoside Rc to $20-O-[{\alpha}-L-arabinofuranosyl (1{\rightarrow} 6){\beta}-D-g1ucopyranosyl]-20(S)-protopanaxadiol$ (III) like fecal microflora, but did not attack ginsenoside Re nor Rgl (Protopanaxatriol-type). Pharmacokinetic studies of ginseng saponins was also performed using specific pathogen free rats and demonstrated that the intestinal bacterial metabolites I-111, 20(S)- protopanaxatriol(IV) and 20(S)-protopanaxadiol(V) were absorbed from the intestines to $blood(0.4-5.1\;{\mu}g/ml)$ after oral administration with total saponin(1 g/kg/day).
Lee, Mee Youn;Kim, Hyang Yeon;Lee, Sarah;Kim, Jeong-Gu;Suh, Joo-Won;Lee, Choong Hwan
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제25권8호
/
pp.1265-1274
/
2015
Secondary metabolite-based chemotaxonomic classification of Streptomyces (8 species, 14 strains) was performed using ultraperformance liquid chromatography-quadrupole-time-offlight-mass spectrometry with multivariate statistical analysis. Most strains were generally well separated by grouping under each species. In particular, S. rimosus was discriminated from the remaining sevens pecies (S. coelicolor, S. griseus, S. indigoferus, S. peucetius, S. rubrolavendulae, S. scabiei, and S. virginiae) in partial least squares discriminant analysis, and oxytetracycline and rimocidin were identified as S. rimosus-specific metabolites. S. rimosus also showed high antibacterial activity against Xanthomonas oryzae pv. oryzae, the pathogen responsible for rice bacterial blight. This study demonstrated that metabolite-based chemotaxonomic classification is an effective tool for distinguishing Streptomyces spp. and for determining their species-specific metabolites.
Son, Gun-Hee;Kim, Ji-Young;Muthaiya, Maria John;Lee, Sa-Rah;Kim, Hyang-Yeon;Lee, Choong-Hwan
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제21권11호
/
pp.1147-1150
/
2011
Xanthomonas oryzae causes rice bacterial blight, which has been reported as one of the most destructive diseases of rice. Metabolites were identified through cheonggukjang, a traditional Korean fermented soybean product fermented by the Bacillus spp., to control the bacteria. HPLC, MS, and UPLC-Q-TOF-MS analyses were performed to identify metabolites responsible for antimicrobial activity. In this analysis, the m/z values of 253.0498, 283.0600, 269.0455, 992.6287, and 1,006.6436 were identified as daidzein, glycitein, genistein, surfactin B, and surfactin A, respectively. The levels of surfactin B and surfactin A were found to be high at 24 h (4.35 ${\mu}g$/ml) and 36 h (3.43 ${\mu}g$/ml) of fermentation, respectively.
Identifying the extracellular metabolites of microorganisms in fresh vegetables is industrially useful for assessing the quality of processed foods. Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (PCC) is a plant pathogenic bacterium that causes soft rot disease in cabbages. This microbial species in plant tissues can emit specific volatile molecules with odors that are characteristic of the host cell tissues and PCC species. In this study, we used headspace solid-phase microextraction followed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS) to identify volatile compounds (VCs) in PCC-inoculated cabbage at different storage temperatures. HS-SPME-GC-MS allowed for recognition of extracellular metabolites in PCC-infected cabbages by identifying specific volatile metabolic markers. We identified 4-ethyl-5-methylthiazole and 3-butenyl isothiocyanate as markers of fresh cabbages, whereas 2,3-butanediol and ethyl acetate were identified as markers of soft rot in PCC-infected cabbages. These analytical results demonstrate a suitable approach for establishing non-destructive plant pathogen-diagnosis techniques as alternatives to standard methods, within the framework of developing rapid and efficient analytical techniques for monitoring plant-borne bacterial pathogens. Moreover, our techniques could have promising applications in managing the freshness and quality control of cabbages.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.