A Sinorhizobium meliloti and Agrobacterium tumefaciens ExoR ortholog is not crucial for Brucella abortus virulence

Abstract

Brucella is a facultative extracellular-intracellular pathogen that belongs to the Alphaproteo- bacteria class. Precise sensing of environmental changes and a proper response mediated

by a gene expression regulatory network are essential for this pathogen to survive. The plant-related Alphaproteobacteria Sinorhizobium meliloti and Agrobacterium tumefaciens also alternate from a free to a host-associated life, where a regulatory invasion switch is needed for this transition. This switch is composed of a two-component regulatory system

(TCS) and a global inhibitor, ExoR. In B. abortus, the BvrR/BvrS TCS is essential for intra- cellular survival. However, the presence of a TCS inhibitor, such as ExoR, in Brucella is still

unknown. In this work, we identified a genomic sequence similar to S. meliloti exoR in the B.

abortus 2308W genome, constructed an exoR mutant strain, and performed its characteri- zation through ex vivo and in vivo assays. Our findings indicate that ExoR is related to the

BvrR phosphorylation state, and is related to the expression of known BvrR/BrvS gene tar- gets, such as virB8, vjbR, and omp25 when grown in rich medium or starving conditions.

Despite this, the exoR mutant strain showed no significant differences as compared to the

wild-type strain, related to resistance to polymyxin B or human non-immune serum, intracel- lular replication, or infectivity in a mice model. ExoR in B. abortus is related to BvrR/BvrS as

observed in other Rhizobiales; however, its function seems different from that observed for its orthologs described in A. tumefaciens and S. meliloti.

Brucella es un patógeno extracelular-intracelular facultativo que pertenece a la clase de las alfaproteobacterias. Para que este patógeno sobreviva, es esencial que detecte con precisión los cambios ambientales y dé una respuesta adecuada mediada por una red de regulación de la expresión génica. Las alfaproteobacterias Sinorhizobium meliloti y Agrobacterium tumefaciens, relacionadas con las plantas, también alternan entre una vida libre y otra asociada al hospedador, y para esta transición es necesario un interruptor regulador de la invasión. Este interruptor está compuesto por un sistema regulador de dos componentes (TCS) y un inhibidor global, ExoR. En B. abortus, el TCS BvrR/BvrS es esencial para la supervivencia intracelular. supervivencia intracelular. Sin embargo, la presencia de un inhibidor del TCS, como ExoR, en Brucella es aún desconocida. En este trabajo, identificamos una secuencia genómica similar a la de ExoR de S. meliloti en el genoma de B.abortus 2308W, construimos una cepa mutante de ExoR y realizamos su caracterización mediante ensayos ex vivo e in vivo. Nuestros resultados indican que ExoR está relacionado con la estado de fosforilación de BvrR, y está relacionado con la expresión de objetivos génicos conocidos de BvrR/BrvS, como virB8, vjbR y omp25 cuando se cultiva en medio rico o en condiciones de inanición.

A pesar de esto, la cepa mutante exoR no mostró diferencias significativas en comparación con la cepa de tipo salvaje, relacionadas con la resistencia a la polimixina B o al suero humano no inmune, la replicación intracelular o la infectividad en un modelo de ratón. El ExoR en B. abortus está relacionado con el BvrR/BvrS como como se ha observado en otros Rhizobiales; sin embargo, su función parece diferente de la observada para sus ortólogos descritos en A. tumefaciens y S. meliloti.