$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
P. brasiliense is een van de meest agressieve soorten binnen het geslacht Pectobacterium en is de oorzaker van aardappelzachte rot, blackleg en luchtstengelrot1. Deze ziekten leiden tot een geschatte opbrengstverlies van 30% in aardappel, een gewas dat de derde belangrijkste voedselbron ter wereld is en een belangrijk onderdeel van het Chinese landbouwproductiesysteem2. Ondanks de economische impact blijven de moleculaire mechanismen die de pathogeniciteit van P. brasiliense reguleren onvoldoende begrepen, grotendeels door het gebrek aan efficiënte en reproduceerbare genetische manipulatietools voor deze soort 3,4,5.
Functionele genomische studies in veel fytopathogene bacteriën zijn afhankelijk van robuuste alleluitwisselings- en transposonmutagenesesystemen; echter, vergelijkbare genetische instrumenten voor P. brasiliense blijven beperkt of inefficiënt. In het bijzonder zijn effectieve tegenselectiemarkers die compatibel zijn met deze soort schaars. Hoewel het sacB-gen veel wordt gebruikt als tegenselectiemarker voor gendeletie bij verschillende bacteriën, kan P. brasiliense een hoge tolerantie tot 50% sucrose vertonen tijdens het selectieproces5. Deze tolerantie weerspiegelt waarschijnlijk een gebrek aan gevoeligheid voor toxines, mogelijk door de enzymatische omzetting van sucrose in suikerpolymeren. Bovendien kunnen hoge sucroseconcentraties schadelijke osmotische shock6 veroorzaken. Bovendien zijn efficiënte grootschalige mutagenesemethoden, zoals de constructie van Tn5-transposon-insertiebibliotheek, nog niet goed gevestigd voor dit organisme.
Om deze technische beperkingen aan te pakken, werd een toxine-gebaseerd tegenselectiesysteem ontwikkeld en werd een robuuste Tn5-mutagenesescreeningsworkflow voor P. brasiliense opgezet. In vergelijking met traditionele sucrose-gebaseerde methoden biedt deze op toxine gebaseerde benadering duidelijke voordelen, waaronder een verhoogde selectiestrengheid, een verbeterde specificiteit in het identificeren van dubbele crossover-gebeurtenissen en het elimineren van verstorende osmotische stress. Vergelijkbare vmi480-toxine-antitoxine-gebaseerde systemen zijn met succes geïmplementeerd om selectiebarrières in Vibrio-soort 7 te overwinnen. De gevestigde methodologie is zeer toepasbaar voor de high-throughput functionele karakterisering van onbekende genen en biedt een veelzijdig platform dat kan worden aangepast aan andere verwante zachte rot Pectobacteriaceae.