Ustilago maydis is an important fungal pathogen of maize, causing corn smut. It is well adapted to its host and proliferates in living plant tissue without inducing a defence response. The genome sequence of U. maydis has now been determined, the first for a biotrophic plant parasite. Several gene clusters that encode secreted proteins of unknown function were identified: genome-wide expression analysis shows that the clustered genes are upregulated during disease. Mutations in these gene clusters frequently affect virulence, ranging from complete loss of pathogenicity to hypervirulence. Ustilago maydis is a ubiquitous pathogen of maize and a well-established model organism for the study of plant–microbe interactions1. This basidiomycete fungus does not use aggressive virulence strategies to kill its host. U. maydis belongs to the group of biotrophic parasites (the smuts) that depend on living tissue for proliferation and development2. Here we report the genome sequence for a member of this economically important group of biotrophic fungi. The 20.5-million-base U. maydis genome assembly contains 6,902 predicted protein-encoding genes and lacks pathogenicity signatures found in the genomes of aggressive pathogenic fungi, for example a battery of cell-wall-degrading enzymes. However, we detected unexpected genomic features responsible for the pathogenicity of this organism. Specifically, we found 12 clusters of genes encoding small secreted proteins with unknown function. A significant fraction of these genes exists in small gene families. Expression analysis showed that most of the genes contained in these clusters are regulated together and induced in infected tissue. Deletion of individual clusters altered the virulence of U. maydis in five cases, ranging from a complete lack of symptoms to hypervirulence. Despite years of research into the mechanism of pathogenicity in U. maydis, no ‘true’ virulence factors3 had been previously identified. Thus, the discovery of the secreted protein gene clusters and the functional demonstration of their decisive role in the infection process illuminate previously unknown mechanisms of pathogenicity operating in biotrophic fungi. Genomic analysis is, similarly, likely to open up new avenues for the discovery of virulence determinants in other pathogens.

ABSTRACT Three distinct pharmacological corrector types (I, II, III) with different binding sites and additive behaviour only partially rescue the F508del-CFTR folding and trafficking defect observed in cystic fibrosis. Here, we describe novel, uniquely effective, macrocyclic CFTR correctors that were additive to the known corrector types, thus exerting a new, complementary “type-IV” corrector mechanism. Macrocycles achieved wildtype-like folding efficiency of F508del-CFTR at the endoplasmic reticulum and normalized CFTR currents in reconstituted patient-derived bronchial epithelium. Using photo-activatable macrocycles, docking studies and site-directed mutagenesis a highly probable binding site and pose for type-IV correctors was identified in a cavity between lasso helix-1 (Lh1) and transmembrane helix-1 of membrane spanning domain-1 (MSD1), distinct from the known corrector binding sites. Since only F508del-CFTR fragments spanning from Lh1 until MSD2 responded to type-IV correctors, these likely promote co-translational assembly of Lh1, MSD1, and MSD2. Remarkably, previously corrector-resistant CFTR folding mutations were also robustly rescued, suggesting substantial therapeutic potential for this novel type-IV corrector mechanism. Teaser A novel type of macrocyclic CFTR corrector with new binding site, complementary mode of action and unique folding / trafficking efficacy is described.