Resolving the metabolism of monolignols and other lignin-related aromatic compounds in Xanthomonas citri

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Martim, Damaris B. ; Brilhante, Anna J. V. C. ; Lima, Augusto R. ; Paixao, Douglas A. A. ; Martins-Junior, Joaquim ; Kashiwagi, Fernanda M. ; Wolf, Lucia D. ; Costa, Mariany S. ; Menezes, Fabricia F. ; Prata, Rafaela ; Gazolla, Matheus C. ; Aricetti, Juliana A. ; Persinoti, Gabriela F. ; Rocha, George J. M. ; Giuseppe, Priscila O.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: NATURE COMMUNICATIONS; v. 15, n. 1, p. 17-pg., 2024-09-12.

Resumo

Lignin, a major plant cell wall component, has an important role in plant-defense mechanisms against pathogens and is a promising renewable carbon source to produce bio-based chemicals. However, our understanding of microbial metabolism is incomplete regarding certain lignin-related compounds like p-coumaryl and sinapyl alcohols. Here, we reveal peripheral pathways for the catabolism of the three main lignin precursors (p-coumaryl, coniferyl, and sinapyl alcohols) in the plant pathogen Xanthomonas citri. Our study demonstrates all the necessary enzymatic steps for funneling these monolignols into the tricarboxylic acid cycle, concurrently uncovering aryl aldehyde reductases that likely protect the pathogen from aldehydes toxicity. It also shows that lignin-related aromatic compounds activate transcriptional responses related to chemotaxis and flagellar-dependent motility, which might play an important role during plant infection. Together our findings provide foundational knowledge to support biotechnological advances for both plant diseases treatments and conversion of lignin-derived compounds into bio-based chemicals. (AU)

• Processo FAPESP: 19/06921-7 - Investigação das rotas metabólicas utilizadas por Xanthomonas axonopodis pv. citri para a utilização de compostos aromáticos derivados da lignina
• Beneficiário: Priscila Oliveira de Giuseppe
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 19/08590-8 - Identificação de vias para o catabolismo de compostos aromáticos derivados da lignina em Xanthomonas axonopodis pv citri
• Beneficiário: Damaris Batistão Martim
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 21/07139-0 - Análise funcional e estrutural de aril-O-desmetilases com potencial para a valorização da lignina
• Beneficiário: Augusto Rodrigues Lima
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 22/01070-1 - Investigação das relações estrutura-função de desidrogenases ativas sobre aromáticos: desvendando e otimizando mecanismos enzimáticos para produção de vanilina a partir de fontes renováveis
• Beneficiário: Anna Julyana Viana Chianca Brilhante
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado