ABSTRACT Penicillium digitatum is the most aggressive pathogen of citrus fruits. Tryptoquialanines are major indole alkaloids produced by P. digitatum . It is unknown if tryptoquialanines are involved in the damage of citrus fruits caused by P. digitatum . To investigate the pathogenic roles of tryptoquialanines, we initially asked if tryptoquialanines could affect the germination of Citrus sinensis seeds. Exposure of the citrus seeds to tryptoquialanine A resulted in a complete inhibition of germination and an altered metabolic response. Since this phytotoxic effect requires the extracellular export of tryptoquialanine A, we investigated the mechanisms of extracellular delivery of this alkaloid in P. digitatum . We detected extracellular vesicles (EVs) released by P. digitatum both in culture and during infection of citrus fruits. Compositional analysis of EVs produced during infection revealed the presence of a complex cargo, which included tryptoquialanines and the mycotoxin fungisporin. The EVs also presented phytotoxicity activity in vitro , and caused damage to the tissues of citrus seeds. Through molecular networking, it was observed that the metabolites present in the P. digitatum EVs are produced in all of its possible hosts. Our results reveal a novel phytopathogenic role of P. digitatum EVs and tryptoquialanine A, implying that this alkaloid is exported in EVs during plant infection. IMPORTANCE During the post-harvest period, citrus fruits can be affected by phytopathogens such as Penicillium digitatum , which causes the green mold disease and is responsible for up to 90 % of the total citrus losses. Chemical fungicides are widely used to prevent the green mold disease, leading to concerns about environmental and health risks. To develop safer alternatives to control phytopathogens, it is necessary to understand the molecular basis of infection during the host-pathogen interaction. In the P. digitatum model, the virulence strategies are poorly known. Here, we describe the production of phytotoxic extracellular vesicles (EVs) by P. digitatum during the infection of citrus fruits. We also characterized the secondary metabolites in the cargo of EVs and found in this set of molecules an inhibitor of seed germination. Since EVs and secondary metabolites have been related to virulence mechanisms in other host-pathogen interactions, our data are important for the comprehension of how P. digitatum causes damage to its primary hosts.

A healthy ocean is essential for human health, and yet the links between the ocean and human health are often overlooked. By providing new medicines, technologies, energy, foods, recreation, and inspiration, the ocean has the potential to enhance human health and wellbeing. However, climate change, pollution, biodiversity loss, and inequity threaten both ocean and human health. Sustainable realisation of the ocean's health benefits will require overcoming these challenges through equitable partnerships, enforcement of laws and treaties, robust monitoring, and use of metrics that assess both the ocean's natural capital and human wellbeing. Achieving this will require an explicit focus on human rights, equity, sustainability, and social justice. In addition to highlighting the potential unique role of the healthcare sector, we offer science-based recommendations to protect both ocean health and human health, and we highlight the unique potential of the healthcare sector tolead this effort.

Abstract Pseudovibrio α-Proteobacteria have been repeatedly isolated from marine sponges and proposed to be beneficial to the host. Bacterial motility is known to contribute to host colonization. We have previously identified pseudovibriamides A and B, produced in culture by Pseudovibrio brasiliensis Ab134, and shown that pseudovibriamide A promotes flagellar motility. Pseudovibriamides are encoded in a hybrid nonribosomal peptide synthetase-polyketide synthase gene cluster that also includes several accessory genes. Pseudovibriamide A is a linear heptapeptide and pseudovibriamide B is a nonadepsipeptide derived from pseudovibriamide A. Here we define the borders of the pseudovibriamides gene cluster, assign function to biosynthetic genes using reverse genetics and test the hypothesis that pseudovibriamides impact motility by modulating gene transcription. RNA-seq transcriptomic analyses of strains having different compositions of pseudovibriamides suggested that both pseudovibriamides A and B affect genes potentially involved in motility, and that a compensatory mechanism is at play in mutants that produce only pseudovibriamide A, resulting in comparable swarming motility as the wild type. The data gathered suggest that pseudovibriamides A and B have opposite roles in modulating a subset of genes, with pseudovibriamide B having a primary effect in gene activation, and pseudovibriamide A on inhibition. Finally, we observed many differentially expressed genes (up to 29% of the total gene number) indicating that pseudovibriamides have a global effect on transcription that goes beyond motility. Importance Marine sponges are found throughout the oceans from tropical coral reefs to polar sea floors, playing crucial roles in marine ecosystems. Pseudovibrio bacteria have been proposed to contribute to sponge health. We have previously shown that pseudovibriamides produced by Pseudovibrio brasiliensis promote bacterial motility, a behavior that is beneficial to bacterial survival and to host colonization. The gene cluster that encodes pseudovibriamide biosynthesis is found in two thirds of Pseudovibrio genomes. This gene cluster is also present in Pseudomonas bacteria that interact with terrestrial plants and animals. Here we first assign function to pseudovibriamide biosynthetic genes using reverse genetics. We then show that pseudovibriamides play a major role in transcriptional regulation, affecting up to 29% of P. brasiliensis genes, including motility genes. Thus, this work gives insights into pseudovibriamide biosynthesis and provides evidence that they are signaling molecules relevant to bacterial motility and to other yet to be identified phenotypes.

Abstract Collective behavior is a common feature of life. Although swarming motility and biofilms are opposed collective behaviors, both contribute to bacterial survival and host colonization. We have identified a link between motility/biofilms and a nonribosomal peptide synthetase-polyketide synthase gene cluster family ( ppp ) conserved in Pseudovibrio and Pseudomonas Proteobacteria known to interact with diverse eukaryotes. After developing reverse genetics for Pseudovibrio , we discovered two pseudovibriamide families, heptapeptides with a reversal in chain polarity via an ureido linkage 1 - 6 and related nonadepsipeptides 7 - 12 . Imaging mass spectrometry showed that 1 was excreted whereas 7 was colony-associated. Deletion of pppA abolished production of 1 - 12 leading to reduced motility and increased biofilm production. pppD mutants that produced only 1 - 6 showed motility comparable to the wild-type and reduced biofilm formation, indicating that the excreted heptapeptides play a role in promoting motility. In contrast to lipopeptides widely known to affect swarming and biofilms, pseudovibriamides are not surfactants. Our results expand current knowledge on metabolites mediating bacterial collective behavior. Moreover, the establishment of reverse genetics will enable future exploration of the ecological and biotechnological potential of Pseudovibrio bacteria which have been proposed to contribute to marine sponge health. Significance Bacteria contribute to health and disease of plants and animals. Specialized metabolites produced by bacteria are important in mediating their behavior and the colonization of their hosts. We have identified a conserved gene cluster family in Pseudovibrio and Pseudomonas bacteria known to colonize marine animals and terrestrial plants, respectively. Using Pseudovibrio as a model, we show the encoded metabolites, which we termed pseudovibriamides, promote motility and decrease biofilms. In contrast to lipopeptides widely known to affect motility/biofilms, pseudovibriamides are not surfactants, but instead are linear peptides with a reversal in chain polarity. The discovery of pseudovibriamides expands current knowledge of bacteria collective behavior. The establishment of reverse genetics will enable exploration of the ecological and biotechnological potential of Pseudovibrio bacteria. Classification Biological Sciences, Microbiology

Leishmaniasis is a worldwide disease caused by more than 20 species of Leishmania parasites. Leishmania amazonensis and L. braziliensis are among the main causative agents of cutaneous leishmaniasis, presenting a broad spectrum of clinical forms. As these pathologies lead to unsatisfactory treatment outcomes, the discovery of alternative chemotherapeutic options is urgently required. In this investigation, a leishmanicidal bioassay-guided fractionation of the growth media extract produced by Aspergillus terreus P63 led to the isolation of the cyclic depsipeptide beauvericin (1). The viability of L. amazonensis, L. braziliensis and mammalian cells (macrophages and L929 fibroblasts) was assessed in 1 incubated cultures. Leishmania promastigotes were sensitive to 1, with EC50 values ranging from 0.7 to 1.3 μM. Microscopy analysis indicated that Leishmania spp. parasites showed morphological abnormalities in a dose-dependent manner in the presence of 1. L. amazonensis intracellular amastigotes were more sensitive to 1 than promastigotes (EC50 = 0.8 ± 0.1 μM), with a good selectivity index (22–30). 1 reduced the infectivity index at very low concentrations, maintaining the integrity of the primary murine host cell for up to the highest concentration tested for 1. In vivo assays of 1 conducted using BALB/c mice infected with stationary-phase promastigotes of L. amazonensis in the tail base presented a significant reduction in the lesion parasite load. A second round of in vivo assays was performed to assess the efficacy of the topical use of 1. The results demonstrated a significant decrease in the total ulcerated area of mice treated with 1 when compared with untreated animals. Our results present promising in vitro and in vivo leishmanicidal effects of beauvericin, emphasizing that systemic inoculation of 1 led to a decrease in the parasite load at the lesion site, whereas topical administration of 1 delayed the progression of leishmaniasis ulcers, a cure criterion established for cutaneous leishmaniasis management.