The role of HYD5 in <i>Fusarium</i> -barley interactions
Notice bibliographique
Résumé
Hydrophobins are specialized amphiphilic proteins in filamentous fungi, characterized by conserved cysteine residues that stabilize their structure. They play crucial roles in fungal growth, and environmental interactions, and, in some cases, contribute to pathogenesis. This study focuses on the role of a particular hydrophobin protein, HYD5, in Fusarium graminearum, a pathogen responsible for fusarium head blight in cereals. It also examines the association of HYD5 with an applied industrial malting and brewing quality defect known as beer gushing. Experiments with barley demonstrated that Hyd5 is expressed during in planta growth on barley heads. We utilized an in vitro CRISPR-Cas9 system to create a ΔHyd5 knockout strain of F. graminearum. The ΔHyd5 knockout strain showed no significant effect on visual disease severity on barley heads that had been inoculated through spraying. Elevated Hyd5 gene expression during the steeping and germination stages of malting suggested that HYD5 is produced during these stages, suggesting that new hydrophobin production may occur during the malting process. Compared to the wildtype pathogen strain, the introduction of the ΔHyd5 knockout strain to the malting environment resulted in significantly reduced gushing, while purified HYD5 protein from F. graminearum (heterologously expressed in E. coli) was sufficient to induce dramatic beer gushing. The high-resolution melting analysis identified genetic variants in the Hyd5 gene among F. graminearum strains, though no intraspecies variation in the HYD5 protein sequence was found. Interspecies comparisons revealed significant variability in HYD5 sequences across Fusarium species. Testing with F. avenaceum, the HYD5 protein of which shares 80% amino acid identity with that of F. graminearum, demonstrated strong growth during malting and no significant difference in gushing compared to F. graminearum-infected malt. This study underscores the role of HYD5 in fungal pathogenesis and beer quality and suggests that managing beer gushing will require a deeper understanding of hydrophobin behaviour across Fusarium species and perhaps across a broader range of fungi that are active in the malting environment.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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