Formación de biofilms en Sinorhizobium meliloti

RIVELLI ANTONELLI, J.; RINAUDI, L.V.; BOGINO, P.; ZORREGUIETA, A.; GIORDANO, W.

UNLP, Santa Rosa, La Pampa

Congreso; XXV Reunión Argentina de Fisiología Vegetal; 2004

Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal

Los polisacáridos de superficie de los rizobios juegan un papel muy importante durante los procesos de invasión y formación de nódulos activos. Dentro de estos compuestos, los exopolisacáridos (EPSs), lipopolisacáridos (LPSs) y polisacáridos capsulares (KPSs) han sido extensamente estudiados en relación a su función en la simbiosis (Fraysse et al., 2003). Mutantes deficientes en la producción de estos polisacáridos están frecuentemente bloqueados en la inducción del desarrollo del nódulo, particularmente en los pasos involucrados en la invasión del hospedador vía hilo de infección (Hirsch, 1999). Sumado a estos compuestos, se encuentran los glucanos cíclicos presentes en el periplasma y en el medio extracelular de la bacteria, los cuales parecen ser esenciales para una osmoadaptación adecuada de la bacteria y para el proceso de invasión (Zorreguieta et al., 1990).  Los polisacáridos de superficie también juegan un papel importante en la formación de estructuras conocidas como biofilms, los cuales podrían definirse como comunidades bacterianas englobadas en una matriz de polisacáridos producida por las bacterias y adheridas a una superficie viva o inerte (Costerton et al., 1995). Se han publicado numerosos trabajos con estudios de biofilms bacterianos como modelos de infección por bacterias patógenas.  Podría, por lo tanto, proponerse para los rizobios un modelo análogo que influya en  el mecanismo de adherencia e invasión a la raíz o de supervivencia en el suelo y en la rizosfera. Como objetivo de este trabajo, nos planteamos estudiar factores que predisponen la formación de biofilms en S. meliloti. Para ello medimos macroscópicamente la adhesión de bacterias a microplacas de 96 pocillos, en donde los biofilms fueron teñidos con cristal violeta (O’Toole et al., 1999). Hemos observado que la formación de biofilms en S. meliloti se induce en cultivos en fase exponencial tardía y estacionaria. Creemos que dicho efecto se debería a que la síntesis de exopolisacáridos está incrementada en dichas fases de crecimiento y esto facultaría la adhesión de la bacteria y en consecuencia la formación de biofilms.  Observamos que los factores nutricionales afectan la formación de biofilms en S. meliloti. En este sentido, se observó un aumento considerable cuando se cultiva las bacterias en medio mínimo comparado con cultivos en medios ricos. La presencia de sacarosa en un medio mínimo favoreció marcadamente la producción de los biofilms, debido a un efecto nutricional y no de tipo osmótico. Actualmente estamos estudiando el efecto de otros factores nutricionales y medioambientales sobre la producción de biofilms. Si bien estos estudios aportan datos básicos, los resultados serían extrapolados a lo que pueden ser circunstancias reales en que los rizobios formarían biofilms durante los procesos de adhesión a las semillas, a la raíz y al propio suelo.   Costerton, J.W., et al. 1995. Annu. Rev. Microbiol. 49, 711-745. Fraysse, N., et al. 2003. Eur. J. Biochem. 270, 1365-1380. Hirsch A.M. 1999. Curr Opin Plant Biol. 2, 320-326. O'Toole, G.A., & Kolter, R. (1998). Mol Microbiol.. 28, 449-461. Zorreguieta, A., et al. 1990.  J. Bacteriol. 172, 4701-4704.