Análisis de pangenoma del género Shewanella y relevamiento de sus mecanismos de defensa contra un ADN invasor.

CECILIA QUIROGA; MARÍA SOLEDAD RAMÍREZ; ANDRES IRIARTE

Mar del Plata

Congreso; IV Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental.; 2018

Shewanella spp. es un bacilo gram-negativo no fermentador de la glucosa diseminado en nichos acuáticos. Esta bacteria es capaz de desarrollarse en una gran gama de entornos, lo que refleja una gran plasticidad metabólica y genética. Entre sus distintas propiedades, esta bacteria codifica para diversos mecanismos de defensa, tales como los sistemas de restricción y modificación (R-M), toxina/antitoxina, exclusión de fagos y CRISPR-Cas. Estos mecanismos protegen a las bacterias de la acción de material exógeno que pudiera ser dañino para el hospedador, ya sean fagos, plásmidos o elementos integrativos y conjugativos (ICE). El objetivo de este trabajo fue estudiar el pangenoma de Shewanella e identificar los sistemas inmunes innatos (sistemas de restricción y modificación, R-M) y adaptativos (sistemas CRISPR-Cas) distribuidos en este género. Para ello, se creó una base de datos con genomas completos y parciales de Shewanella spp. Se utilizaron 78 genomas de aislamientos de procedencia ambiental y clínica, cuatro de los cuales fueron secuenciados por nuestro grupo. Se generaron clusters de secuencias ortólogas de genes homólogos que permitieron construir un árbol filogenético con los genomas y se calcularon los respectivos índices ANI (two-way), que permitieron identificar 5 linajes altamente conservados en el género. Entre los sistemas inmunes observados se pudo comprobar que Shewanella posee tanto sistemas R-M como CRISPR-Cas. Todos los genomas poseían más de un sistema R-M siendo los más frecuentes los de tipo I y tipo III. Algunos de estos sistemas se localizan en islas asociadas a fagos o ICEs, por lo que pueden ser diseminados mediante eventos de transferencia horizontal. Por otro lado, el análisis de los sistemas CRISPR-Cas distribuidos en el pangenoma reveló que solo el 38.5% (30/78) de las cepas poseen alguno de estos sistemas. Se identificaron los tipos I-E, I-F y III-B, de los cuales 20 de ellos correspondieron al tipo I-F. No se observó una correlación de la presencia de los sistemas CRISPR-Cas con la procedencia de los aislamiento. El estudio del pangenoma del género Shewanella y de los mecanismos de defensa aportan información adicional sobre la capacidad de esta bacteria para adaptarse a diversos nichos extremadamente diferentes (ambiental o clínico) haciendo uso de una gran variedad de herramientas contra el ataque de material exógeno invasor así como también colaboran con la evolución y adaptación de los genomas en las distintas especies.