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Decoding virulence in Penicillium italicum: A functional link between NRPS-derived cyclic peptides and citrus infection

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Autor(es):
Silva, Evandro ; Barbosa, Julio Cesar ; Gonzalez-Garcia, Adrian ; Berlinck, Roberto G. S. ; Ballester, Ana-Rosa ; Gonzalez-Candelas, Luis ; Fill, Taicia
Número total de Autores: 7
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Postharvest Biology and Technology; v. 234, p. 11-pg., 2026-04-26.
Resumo

Penicillium italicum is a postharvest pathogen responsible for the blue mold disease in citrus fruit, particularly under cold and dry storage conditions. Although the disease poses significant economic losses in global citrus production, the molecular basis of P. italicum virulence remains largely unexplored. In this study, we uncover a direct link between the fungus's secondary metabolism and its pathogenicity by integrating untargeted metabolomics, gene deletion, and functional assays. LC-HRMS analysis of extracts of infected citrus tissues revealed the active production of cyclic peptides, including fungisporin and structurally related tetrapeptides, during host colonization. These compounds are functionally characterized for the first time as secondary metabolites of P. italicum. Targeted deletion of hcpA, encoding a multimodular nonribosomal peptide synthetase (NRPS), abolished the production of these metabolites, confirming its essential role in their biosynthesis. Although the Delta hcpA mutant exhibited normal growth and sporulation, it was more susceptible to osmotic stress and caused smaller lesions on orange fruit, indicating impaired virulence. Taken together, our findings reveal that HcpAdependent cyclic peptides function as time-regulated virulence factors and offer novel insights into the infection strategy of P. italicum. This study identifies a promising molecular target for the development of innovative approaches to postharvest disease control in citrus. (AU)

Processo FAPESP: 22/02992-0 - Decifrando o papel de metabólitos secundários na interação química entre fitopatógenos e o hospedeiro citros
Beneficiário:Taicia Pacheco Fill
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Inicial
Processo FAPESP: 23/06874-4 - Decifrando o papel de metabólitos secundários na interação química entre fitopatógenos e o hospedeiro citros
Beneficiário:Júlio César Jerônimo Barbosa
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 19/17721-9 - A função da Química na adaptação de holobiontes
Beneficiário:Roberto Gomes de Souza Berlinck
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 22/03594-8 - Compreendendo a guerra química e as estratégias de virulência de Penicillium digitatum envolvidas na interação patógeno-hospedeiro
Beneficiário:Evandro Aparecido da Silva
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 23/03831-2 - Decifrando o papel dos metabólitos secundários na interação química entre fitopatógenos e o hospedeiro cítrico
Beneficiário:Evandro Aparecido da Silva
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 24/10713-9 - Centro de pesquisa aplicada em inovação e sustentabilidade da Citricultura
Beneficiário:Lilian Amorim
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa Aplicada