Abstract Beyond their role in horizontal gene transfer, conjugative plasmids commonly encode homologues of bacterial regulators. Known plasmid regulator homologues have highly targeted effects upon the transcription of specific bacterial traits. Here, we characterise a plasmid translational regulator, RsmQ, capable of taking global regulatory control in Pseudomonas fluorescens and causing a behavioural switch from motile to sessile lifestyle. RsmQ acts as a global regulator controlling the host proteome through direct interaction with host mRNAs and interference with the host’s translational regulatory network. This mRNA interference leads to largescale proteomic changes in metabolic genes, key regulators and genes involved in chemotaxis, thus controlling bacterial metabolism and motility. Moreover, comparative analyses found RsmQ on a large number of divergent plasmids isolated from multiple bacterial host taxa, suggesting the widespread importance of RsmQ for manipulating bacterial behaviour across clinical, environmental, and agricultural niches. RsmQ is a widespread plasmid global translational regulator primarily evolved for host chromosomal control to manipulate bacterial behaviour and lifestyle. Significance Statement Plasmids are recognised for their important role in bacterial evolution as drivers of horizontal gene transfer. Less well understood are the effects of plasmids upon bacterial behaviours by manipulating the expression of key bacterial phenotypes. Until now, examples of plasmid manipulation of their bacterial hosts were limited to highly targeted transcriptional control of a few related traits. In contrast, here we describe the first plasmid global translational regulator evolved to control the bacterial behavioural switch from a motile to a sessile lifestyle and bacterial metabolism, mediated through manipulation of the bacterial proteome. Moreover, this global translational regulator is common across divergent plasmids in a wide range of bacterial host taxa, suggesting that plasmids may commonly control bacterial lifestyle in the clinic, agricultural fields, and beyond.

Abstract Plasmids drive bacterial evolutionary innovation by transferring ecologically important functions between lineages, but acquiring a plasmid often comes at a fitness cost to the host cell. Compensatory mutations, which ameliorate the cost of plasmid carriage, promote plasmid maintenance in simplified laboratory media across diverse plasmid-host associations. Whether such compensatory evolution can occur in more complex communities inhabiting natural environmental niches where evolutionary paths may be more constrained is, however, unclear. Here we show a substantial fitness cost of carrying the large conjugative plasmid pQBR103 in Pseudomonas fluorescens in the plant rhizosphere. This plasmid fitness cost could be ameliorated by compensatory mutations affecting the chromosomal global regulatory system gacA/gacS , which arose rapidly in plant rhizosphere communities and were exclusive to plasmid carriers. These findings expand our understanding of the importance of compensatory evolution in plasmid dynamics beyond simplified lab media. Compensatory mutations contribute to plasmid survival in bacterial populations living within complex microbial communities in their natural environmental niche.

Abstract Economic valorisation of lignocellulose is paramount to realising a true circular bioeconomy; however, this requires the development of systems and processes to expand the repertoire of bioproducts beyond current renewable fuels, chemicals, and sustainable materials. Parascedosporium putredinis NO1 is an ascomycete that thrived at the later stages of a wheat- straw composting community culture, indicating a propensity to degrade recalcitrant lignin- enriched biomass, but exists within an underrepresented and underexplored fungal lineage. This strain has proven an exciting candidate for the identification of new enzymes targeting recalcitrant components of lignocellulose following the recent discovery of a new lignin β-ether linkage cleaving enzyme. The first genome for the genus Parascedosporium for P. putredinis NO1 genome was sequenced, assembled, and annotated. The genome is 39 Mb in size, consisting of 21 contigs annotated to contain 9.998 protein-coding sequences. The carbohydrate-active enzyme (CAZyme) repertoire was compared to 2570 ascomycete genomes and in detail with Trichoderma reesei , Fusarium oxysporum, and sister taxa Scedosporium boydii. Significant expansion in the oxidative auxiliary activity class of CAZymes was observed in the P. putredinis NO1 genome resulting from increased sequences encoding putative lytic polysaccharide monooxygenases (LPMOs), oxidative enzymes acting within LPMO redox systems, and lignin-degrading laccases. P. putredinis NO1 scored above the 95 th percentile for AA gene density across the ascomycete phylum, suggesting a primarily oxidative strategy for lignocellulose breakdown. Novel structure-based searching approaches were employed, revealing 17 new sequences with structural similarity to LPMO, laccase, and peroxidase sequences and which are potentially new lignocellulose-degrading enzymes. Importance An annotated reference genome has revealed P. putredinis NO1 as a useful resource for the identification of new lignocellulose degrading enzymes for biorefining of woody plant biomass. Utilising a ‘structure-omics’ based searching strategy, new potentially lignocellulose-active sequences were identified that would have been missed by traditional sequence searching methods. These new identifications, alongside the discovery of novel enzymatic functions from this underexplored lineage with the recent discovery of a new phenol oxidase that cleaves the main structural β-O-4 linkage in lignin from P. putredinis NO1 highlights the underexplored and poorly represented family Microascaceae as particularly interesting candidates worthy of further exploration toward the valorisation of high value biorenewable products.