. Señales detectadas por los sistemas de dos componentes de la familia YvfTU de bacterias Gram positivas

FERNÁNDEZ, P; MANSILLA, MC; DIAZ, A. R.; DE MENDOZA, D.

Rosario

Congreso; XXIII Congreso Latinoamericano de Microbiología, XIV Congreso Argentino de Microbiología; 2016

Las bacterias perciben y responden a una variedad de estímulosambientales usando diferentes mecanismos de transducción de señales, queincluyen a los sistemas de dos componentes (TCS). Bacillus subtilis posee un mecanismo de adaptación al frío que regula la síntesis deácidos grasos insaturados. La expresión del gen des, que codifica para una Δ5desaturasa, se encuentra regulada por el TCS DesKR, constituido por una histidínquinasa asociada a membrana, DesK, y por un activador transcripcional soluble,DesR. Cuando se produce una disminución en la temperatura DesK fosforila a DesRel cual, una vez fosforilado, se une a dos cajas de repeticiones invertidas delpromotor activando la transcripción de des.La desaturasa introduce dobles enlaces en las cadenas de acilo de losfosfolípidos, generando una membrana más fluida. En estas condiciones DesKadopta un estado fosfatasa, defosforila a DesR y silencia así la transcripciónde des. Medianteanálisis bioinformático de genomas de bacterias Gram positivas encontramos TCS homólogosal sistema DesKR. Notablemente, corriente arriba y adyacentes a todos ellosencontramos genes que codifican putativos transportadores ABC y que presentan secuencias regulatorias muy similares alas del gen des. Estos TCSfueron denominados familia YvfTU, por el nombre de las proteínas de B.subtilis. Como objetivo de este trabajo nos propusimos determinar si YvfTU de B. subtilis y los TCS homólogos de Staphylococcus aureus y B. anthracis responden a las mismasseñales ambientales que DesKR.Para dilucidar cuáles son las señales queinducen a los TCS de la familia YvfTU construimos fusiones transcripcionales delos promotores de los transportadores ABC al gen lacZ y transformamos la cepa salvaje de B. subtilis (JH642), mutantes DesKR- (CM24) y mutantes DesKR-e YvfTU- (CM25). En estas cepas realizamos ensayos decomplementación con las respectivas quinasas o el TCS completo. Asimismo realizamosestudios de complementación usando una cepa reportera de B. subtilis  que contiene una fusión transcripcional del promotor de la desaturasa a lacZ (desK::Kn Pxyl-desRamyE::Pdes-lacZ).Pudimos determinar que todas lasquinasas responden a cambios de temperatura en medios ricos y son sensibles a cambiosen la composición del medio de cultivo, como aumento en la concentración desales y azúcares, y esta respuesta tiene lugar en fase estacionaria. Por otrolado, mientras que DesK responde a cambios de fluidez de la membrana encondiciones isotérmicas, las quinasas de la familia YvfTU no lo hacen. Además, a pesar de la altaidentidad encontrada entre las quinasas, reguladores y regiones operadoras delos genes blanco de la familia YvfTU, sólo algunas quinasas son capaces deinteractuar con DesR.Estos resultados evidencian lacomplejidad de las señales detectadas por estas quinasas integrales de membranay echan luz sobre la posible función que desempeñarían en sus especies nativas,expuestas cada una a factores ambientales muy diferentes.