PERSPECTIVAS DEL CONOCIMIENTO DE MECANISMOS DE QUORUM SENSING EN RIZOBACTERIAS PARA SU USO COMO HERRAMIENTA BIOTECNOLÓGICA

PABLO C. BOGINO

San Miguel de Tucumán

Congreso; III Jornadas de Microbiología sobre Temáticas Específicas del NOA; 2019

Asociación Argentina de Microbiología (AAM)

El microhábitat rizosférico, comprendido por el suelo en íntimo contacto con las raíces de los vegetales y la comunidad microbiana asociada, representa un escenario en el cual los complejos procesos de comunicación entre los diferentes organismos determinan los mecanismos de interacción entre los mismos. Este extenso diálogo químico juega un rol clave en el equilibrio y mantenimiento del ecosistema rizosférico afectando el desarrollo vegetal, alterando el ciclado de nutrientes y promoviendo un balance en la biodiversidad microbiana conducente al desarrollo de interacciones benéficas o deletéreas. Los mecanismos de comunicación bacterianos constituyen estrategias cruciales que les permiten ajustar el comportamiento y la fisiología en función de las variaciones medioambientales y de su propia densidad poblacional. El diálogo químico conocido como quorum sensing (QS) depende de la producción de un amplio repertorio de moléculas señal, su detección bajo determinadas condiciones y la regulación de comportamientos poblacionales en función de la activación sincronizada de un programa genético. Para bacterias rizosféricas, esta sucesión de eventos determina diferentes conductas cooperativas tendientes a alcanzar el éxito de la población bacteriana a nivel ambiental (natural y agrícola). Tales conductas involucran aspectos como la supervivencia dependiente de procesos de formación de biofilm y capacidad de adherirse a superficies bióticas y abióticas; y mecanismos de interacción benéficos o patogénicos con organismos eucariotas superiores. En este sentido, las plantas intervienen activamente en los mecanismos de diálogo bacteriano pudiendo participar del mismo en los dos sentidos, tanto respondiendo a las moléculas señal de las bacterias y de este modo alterar su propio programa de expresión génica para modelar la arquitectura radicular y activar respuestas de defensa; como así también interfiriendo con la comunicación microbiana mediante la síntesis de agonistas, antagonistas y disruptores de las moléculas señal. Esta ampliación de la red de usuarios de mecanismos de QS se denomina comunicación interkingdom. La planta a través de la composición de su exudado radical actúa como regulador de la estructura de la comunidad microbiana establecida en su rizosfera y esta comunidad responde sintetizando productos que pueden beneficiar al vegetal. De esta manera, la rizósfera constituye el microambiente adecuado para el desarrollo del complejo juego ecológico entre organismos, moléculas, mecanismos de comunicación/silenciamiento y desarrollo/inhibición de procesos interactivos. Tomar ventaja de la extensa red de comunicación que involucra señalización bacteria-bacteria, bacteria-planta y planta-bacteria, se constituye como un interesante campo para ser abordado en términos agrotecnológicos. Un mejor entendimiento del comportamiento bacteriano y de sus mecanismos de cooperación e interacción mediados por procesos de comunicación en la rizósfera permitirá una mejor utilización de los microorganismos en los esquemas de agricultura sustentable.