Explorando como se desarrolla la matriz extracelular del biofilm de los rizobios

ABDIAN, P; VOZZA, N; RUSSO, D. M.; ZORREGUIETA, A

La Plata

Jornada; Reunión interdisciplinaria de la provincia de Buenos Aires sobre biofilms; 2012

Las especies que se encuentran dentro del género Rhizobium son capaces de establecer una simbiosis con leguminosas como arveja, lentejas y porotos, en la que los rizobios inducen la formación de nódulos fijadores de nitrógeno en las raíces de sus hospedadores. Los rizobios también forman parte de la compleja comunidad de microrganismos del suelo y de la rizosfera. Se ha descripto que este grupo de bacterias forman estructuras de biofilm in vitro que podrían representar una forma de vida en el suelo y también en asociación con raíces. La capacidad de formar biofilms podría contribuir a la colonización, supervivencia y competitividad del rizobio en los diversos nichos que habita. La formación de un biofilm en condiciones  estáticas o dinámicas es dependiente de la síntesis del EPS acídico. Además, para la formación de microcolonias compactas e interacciones íntimas entre bacterias se requiere la síntesis de un  antígeno O intacto. Hemos demostrado que el sistema tipo I de secreción de proteínas PrsDE está involucrado en la maduración de un biofilm formado en condiciones estáticas y que es crucial en el desarrollo de un biofilm en flujo continuo. Entre las proteínas secretadas por PrsDE y que estuvieron involucradas en la modulación de la estructura del biofilm, se encuentran las glicanasas PlyA PlyB (que restringen el largo de las cadenas del EPS) y las proteínas Rap (Rhizobium adhering proteins) que presentan afinidad por la superficie celular. La predicción por modelado in silico de una de las proteínas Rap (RapA2) sugiere que contendría dos dominios del tipo ?cadherina? que participan en la interacción entre células eucariotas a través de interacciones proteína-proteína. Sin embargo, nuestras evidencias genéticas sugieren que las proteínas RapA no serían adhesinas típicas que promueven la agregación celular sino proteínas extracelulares de ubicación polar que estarían funcionalmente relacionadas a la síntesis del EPS. Más aún, estudios estructurales y bioquímicos confirman que RapA2 es una proteína que une calcio que interaccionaría en forma directa con algún componente del EPS funcionando como una lectina para cumplir su función.  Curiosamente, al menos una de las glicanasas mostró también ubicación unipolar sobre la superficie de la célula.  Proponemos un modelo en el que las proteínas RapA, las glicanasas y probablemente otras proteínas secretadas por PrsDE podrían localizarse estratégicamente en un polo de la bacteria para modular la estructura del EPS, lo cual tendría un impacto en la  robustez de la matriz extracelular del biofilm.