Cambios genéticos que sustentan el fenotipo de movilidad aumentada en Bradyrhizobium diazoefficiens

MAURICIO LOZANO; GABRIELA LÓPEZ GUERRA; ANIBAL LODEIRO; MARÍA JULIA ALTHABEGOITI; CAROLINA DARDIS; JUAN IGNACIO QUELAS ; FLORENCIA MENGUCCI; ELÍAS MONGIARDINI

Buenos Aires

Congreso; XIV Congreso Argentino de Microbiología General; 2019

Asociación Civil de Microbiología General

Bradyrhizobium diazoefficiens es capaz de establecer simbiosis consoja y permitir la fijación del N_2 atmosférico cuando el suelo estádesprovisto de formas asimilables de N, siendo la soja un cultivo con una altademanda de N. Existe un fenómeno de competición para la nodulación entre lacepa del inoculante y la población naturalizada, donde la cepa del inoculanteocupa como máximo un 10% de los nódulos, resultando en una fijación no exitosa.Sin embargo se ha observado que una cepa de mayor movilidad seleccionada sinemplear técnicas de ADN recombinante, B. diazoefficiens LP 3008, ha ocupadomás nódulos que la cepa silvestre y ha provocado un aumento en el rendimientodel cultivo de soja (Althabegoiti et al., 2008; López Garcia et al., 2009). Porotra parte, se ha probado la desrepresión del flagelo lateral de LP 3008 encondiciones en las cuales su cepa parental LP 3004 no lo expresa. No obstantehemos demostrado que además hay otros factores en juego independientes de lamovilidad (Althabegoiti et al. 2011).Se realizó la secuenciación completa de los genomas de {B.diazoefficiens} LP 3004 y LP 3008 empleando la tecnología Illumina HiSeq2000.El análisis se realizó con el programa Snippy (Semman T. 2015) a partir delcual se alinearon las secuencias crudas fastQ de ambas cepas con el genoma dereferencia de USDA 110 (Davis-Richardson et al. 2017). Posteriormente seobtuvieron mutantes con el objetivo de reproducir los cambios hallados.La cepa LP 3004 es una derivada de {B. diazoefficiens} USDA110resistente natural a estreptomicina obtenida en nuestro laboratorio. Entre lascepas USDA 110 y LP 3004 fueron encontrados 52 cambios en el genoma, 45inserciones (INS) de 1 pb, 6 cambios puntuales (SNPs) y 1 deleción (DEL) de1pb. Entre la cepa LP 3004 y LP 3008 se han encontrado 9 cambios: 8 SNPs (7 enregiones codificantes y 1 en una región intergénica, pero ninguna en genesrelacionades a la movilidad o la quimiotaxis) y una única DEL de 11 pb en elgen blr6743. Por su característica de alterar el marco de lectura del gen estadeleción resultó la mejor candidata a estudiar. Blr6743 codifica para lasubunidad alfa de un ferredoxina (Fd) oxidorreductasa, y Blr6744 la subunidadbeta de la misma. Esta enzima es capaz de transformar a-cetoglutarato ensuccinil-CoA o piruvato en acetil-CoA, en ambos casos produciendo CO_2 y Fdreducida, representando vías alternativas a los complejos de la piruvatodeshidrogenasa y la a-cetoglutarato deshidrogenasa. Hemos realizado unadeleción de blr6743/6744 manteniendo el marco de lectura en la cepa LP 3004, yde forma contraria, hemos transferido el alelo salvaje de blr6743 a la cepa LP3008. En ninguna de las estrategias hemos observado que el fenotipo demovilidad y expresión del flagelo revierta.Con estos resultados podemos concluir que el fenotipo de LP 3008 no resideúnicamente en esta mutación, sino que será un efecto sinérgico de una/s o todaslas mutaciones  en su conjunto.