Participación de la luz en la fisiología bacteriana y en los procesos de virulencia de Pseudomonas syringae pv. tomato DC 3000

SHAH R; GÄRTNER W; NANNINI JM ; ORELLANO EG

Zavalla

Congreso; XIX Congreso y XXXVIII Reunión Anual de la Sociedad de Biología de Rosario (SBR); 2017

Sociedad de Biología de Rosario

La luz es una fuente importante de energía e información y los organismos vivos han desarrollado la capacidad de detectar y responder a este estímulo a través de proteínas fotorreceptoras. Trabajos recientes han revelado la participación de los fotorreceptores en la virulencia de bacterias fitopatógenas. Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Psto) es una bacteria Gram negativa causante de la peca bacteriana en plantas de tomate, una enfermedad económicamente relevante en todo el mundo. Es un patógeno del tipo hemibiotrófico no vascular que infecta localmente las partes aéreas de las plantas, como hojas y frutos. Su genoma ha sido secuenciado, observándose la presencia de tres genes que codifican para proteínas fotorreceptoras: una del tipo LOV y dos bacteriofitocromos sensibles a la luz roja/roja lejana (PstoBphP1 y PstoBphP2, respectivamente). Adyacente a bphP1 se localiza el gen que codifica para una hemo-oxigenasa (PstoBphO). BphO es la enzima involucrada en la síntesis de biliverdina-IXα (BV), la cual se une covalentemente a BphP1, actuando como cromóforo de éste. El objetivo del presente trabajo fue analizar el efecto de la luz en la fisiología de la cepa de Psto mutante en el gen bphO (PstoΔHO), con especial énfasis en aquellas características involucradas en la etapa epifítica de la colonización del huésped, tales como motilidad y formación de biofilm. Para ello, se realizaron curvas de crecimiento de Psto salvaje y de PstoΔHO en medio rico para evaluar la viabilidad y la multiplicación bacteriana bajo las distintas condiciones de iluminación: oscuridad, luz blanca y luz roja. Se analizó también la influencia de la luz en la motilidad tipo swimming y swarming, en placas con medio KB-agar 0,3 % p/v y KB-agar 0,5 % p/v, respectivamente, y se examinaron los flagelos de ambas cepas mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM). Finalmente, se evaluó la capacidad de formación de biofilms sobre superficies abióticas. Los resultados obtenidos indican que el crecimiento y la viabilidad de Psto salvaje y PstoΔHO son similares y no se ven afectados por la luz. La cepa mutante presentó mayores desplazamientos, tanto en el swimming como en el swarming, que la cepa salvaje en las diferentes condiciones de iluminación evaluadas. PstoΔHO formó halos de migración más extensos en luz roja y en luz blanca que en oscuridad, mientras que lo opuesto se observó para Psto salvaje. Las imágenes obtenidas por TEM demostraron una mayor proporción de flagelos en PstoΔHO que en Psto salvaje, lo que implicaría la existencia de una correlación entre la biosíntesis flagelar y la motilidad en las condiciones de iluminación ensayadas. Por último, ambas cepas exhibieron capacidad de formar biofilms en tubos de vidrio, siendo mayor en la mutante en luz roja y luz blanca. Estos resultados sugieren la participación de la luz y de BphO en el proceso de virulencia del fitopatógeno Psto.