Abstract

A family of secreted proteins (the SXP/RAL-2 proteins) has been identified in animal parasitic nematodes and Caenorhabditis elegans. In this paper, we describe two full length cDNA sequences from the potato cyst nematode Globodera rostochiensis which could encode proteins similar to SXP/ RAL-2 proteins. We show that although both genes are expressed in second stage juveniles and in sedentary females of G. rostochiensis, they have remarkably different spatial expression patterns. The mRNA derived from one of the genes (gr-sxp-1) was present in the hypodermis, as has been described previously for one of these genes in an animal parasitic nematode. However, expression of the mRNA from the other gene was restricted to the gland cells surrounding the amphidial sense organs (the sheath cells). In addition to providing the first description of SXP proteins from a plant parasitic nematode, this work provides the first detailed characterisation of a protein secreted from the amphids of a plant parasite. Les protéines SXP/ RAL-2 du nématode à kyste de la pomme de terre Globodera rostochiensis : les protéines sécrétées par l'hypoderme et les amphides - Une famille de protéines sécrétées - les protéines SXP/RAL-2 - avait déjà été identifiée chez les nématodes zooparasites et chez Caenorhabditis elegans. Dans cet article nous décrivons deux séquences en longueur totale de cADN provenant du nématode à kyste de la pomme de terre Globodera rostochiensis, séquences qui pourraient coder des protéines similaires aux protéines SXP/RAL-2. Nous montrons que, bien que l'un et l'autre gène s'expriment chez les juvéniles de deuxième stade et chez les femelles sédentaires de Globodera rostochiensis, ils possèdent des profils d'expression spatiale remarquablement différents. Le rARN dérivé à partir d'un de ces gènes (gr-sxp-1) était présent dants l'hypoderme, comme cela avait déjà été décrit pour l'un de ces gènes chez un nématode zooparasite. Cependant, l'expression du mRNA de l'autre gène était limitée aux cellules glandulaires entourant les organes sensoriels amphidiens (les cellules de la gaine). Offrant la première description de protéines SXP provenant de nématodes phytopathogènes, le présent travail fournit de plus la première caractérisation détaillée d'une protéine sécrétée par les amphides d'un nématode parasite de plantes.

In: Nematology

Abstract

Expressed sequence tags (EST) have been widely used to assist in gene discovery in various organisms (e.g., Arabidopsis thaliana, Caenorhabditis elegans, Mus musculus, and Homo sapiens). In this paper we describe an EST project, which aims to investigate gene expression in Meloidogyne incognita at the onset of parasitism. Approximately 1000 5′-end sequence tags were produced from a cDNA library made of freshly hatched preparasitic second stage juveniles (J2). The EST were identified in the primary transformants of the cDNA library, and assigned to nine different functional groups, including (candidate) parasitism genes. A large fraction of the EST (45%) did not have a putative homologue in public databases. Sixty five percent of the EST that could be clustered into a functional group had putative homologues in other nematode species. EST were found for virtually all parasitism related genes that have been cloned from M. incognita to date. In addition, several novel genes were tagged, including a xylanase and a chitinase gene. The efficiency of EST projects, which produce sequence data for thousands of genes in months time without any difficult pre-selections of mRNA pools, makes random sequencing cDNA libraries a superior method to identify candidates for parasitism related genes in plant-parasitic nematodes. The sequences in this paper are retrievable from Genbank with the accession numbers BE191640 to BE191741, BE217592 to BE217720, BE225324 to BE225598, BE238852 to BE239221, and BE240829 to BE240865.

In: Nematology

Abstract

Expressed sequence tag (EST) projects offer a rapid route to the discovery of novel genes. Genes expressed in a wide range of parasitic nematodes of medical or veterinary importance have been investigated using EST analysis but these techniques have not yet been applied to plant parasitic nematodes. We describe a small scale EST project using cDNA libraries made from the two species of potato cyst nematode, Globodera rostochiensis and G. pallida, and assess the utility of this approach to identify mRNAs encoding abundantly expressed secreted proteins and other proteins present in the nematode at the onset of parasitism. Approximately 1000 sequences were obtained from G. rostochiensis and 100 from G. pallida. A variety of genes was characterised and approximately 11% of the cDNAs sequenced were apparently PCN specific. Secreted proteins identified included a novel PCN homologue of chorismate mutase, a cDNA recently cloned from the gland cells of Meloidogyne javanica. The results obtained justify a much larger scale application of this technology to these parasites. Utilisation de L'Expressed Sequence Tag pour l'analyse de gènes s'exprimant chez les juvéniles de deuxième stade des nématodes à kyste de la pomme de terre Globodera rostochiensis et G. pallida - l'Expressed Sequence Tag (EST) ouvre une voie rapide vers la découverte de nouveaux gènes. Des gènes s'exprimant chez un large éventail de nématodes parasites d'importance médicale ou vétérinaire ont été étudiés par analyse EST alors que cette technique n'a pas encore été appliquée aux nématodes phytoparasites. Nous décrivons ici un projet EST à petite échelle utilisant les banques d'ADNc constituées à partir de deux espèces de nématodes à kyste de la pomme de terre (PCN), Globodera rostochiensis et G. pallida et nous évaluons l'utilité de cette approche pour identifier les ARNs codant les protéines abondamment sécrétées - et les autres protéines - présentes chez les nématodes lors de l'attaque parasitaire. Mille séquences environ ont été obtenues chez G. rostochiensis et 100 chez G. pallida. Des gènes variés ont été caractérisés et environ 11% des ADNc séquencés sont apparemment spécifiques des PCN. Parmi les protéines sécrétées identifiées figurent un nouvel homologue PCN de la chorismate mutase ainsi qu'un ADNc récemment cloné à partir de cellules glandulaires de Meloidogyne javanica. Les résultats ainsi obtenus justifient une utilisation à plus grande échelle de l'EST pour l'étude de ces parasites.

In: Nematology