Análisis genómico de mutantes supresores de letalidad asociada a la pérdida de la proteína IgaA de Salmonella enterica

JAVIER FERNANDO MARISCOTTI; FRANCISCO GARCÍA-DEL PORTILLO

Santander

Congreso; II Reunión de la Red Nacional de Genómica Bacteriana; 2005

Universidad de Cantabria

El mutante de Salmonella enterica serovar Typhimurium, que contiene un cambio puntual R188H en la proteína de membrana IgaA, fue seleccionado por presentar una mayor tasa de crecimiento intracelular en células de fibroblasto. Otros fenotipos ligados a esta mutación incluyen la sobre-producción de cápsula de ácido colánico, la pérdida parcial de movilidad y el aumento de los niveles de las proteínas de división FtsA y FtsZ. Estas funciones son controladas por el sistema regulador de transferencia de fosfato (‘phosphorelay’) denominado RcsC-YojN-RcsB. IgaA regula negativamente el sistema RcsC-YojN-RcsB a nivel post-traduccional. Diversos análisis genéticos han demostrado que igaA es un gen esencial. La letalidad asociada a la pérdida de la proteína IgaA se suprime con mutaciones en los genes rcsC, yojN ó rcsB. La sobre-activación del sistema RcsC-YojN-RcsB parece por tanto ser la causa de la letalidad asociada a la inactivación del gen igaA. No obstante, cuando se transfiere por transducción un alelo igaA::KIXX a un fondo genético silvestre aparecen, aunque en frecuencia muy inferior a la normal (10-9), un pequeño número de transductantes. Algunos de estos muestran fenotipo de mucosidad (sobreproducción de cápsula), lo que sugiere que la bacteria puede soportar la pérdida de IgaA con un nivel bajo de activación del sistema RcsC-YojN-RcsB. Esta observación nos llevó a interesarnos en caracterizar los mecanismos de supresión ‘espontánea’ de letalidad asociados a la inactivación del gen igaA. Hemos diferenciado cuatro grupos fenotípicos (I, II, III y IV) de transductantes igaA::KIXX. El grupo I constituye el 90% de los transductantes obtenidos y no presentan sobre-producción de cápsula, indicando la falta de actividad del sistema RcsC-YojN-RcsB. Algunos clones caracterizados en este grupo muestran “pérdida” de regiones de DNA en la región génica yojN-rcsB-rcsC. Los clones del grupo II se caracterizan presentar mucosidad, aunque la activación del sistema RcsC-YojN-RcsB es unas diez veces menor que en el mutante igaA1. Estos mutantes han perdido una región en el extremo 5’ del gen rcsC lo que conduce a un descenso en los niveles de la proteína RcsC. En el grupo III los clones presentan una “duplicación espontánea” de la región del gen igaA, siendo por tanto merodiploides igaA::KXX/igaA+. Un clon mucoso del grupo IV presenta una pérdida de DNA en la región reguladora de yojN. Actualmente estamos realizando análisis de genómica comparativa mediante hibridaciones DNA-DNA sobre microarrays de oligonucleótidos que representan el genoma de la cepa SL1344 de Salmonella enterica serovar Typhimurium. El objetivo es determinar si las pérdidas espontáneas de DNA se producen exclusivamente en la región génica yojN-rcsB-rcsC o también en otros loci, lo que sugeriría una relación entre la función de IgaA y la estabilidad del material genético. En cuanto a las duplicaciones nos interesa conocer su extensión ya que distintos ensayos demuestran que estas duplicaciones comprenden también genes colindantesa igaA. Otro objetivo es identificar por transcriptómica nuevos genes relacionados con la supresión de letalidad que se produce en aquellos clones carentes de la proteína IgaA que mantienen activo el sistema RcsC-YojN-RcsB.