La luz modula la expresión de la vía catabólica del ácido fenilacético en Acinetobacter baumannii

TUTTOBENE MARISEL; RAMIREZ, MARÍA SOLEDAD; MATÍAS ALTILIO; GABRIELA L. MÜLLER; MUSSI, MARÍA ALEJANDRA

Tucuman

Congreso; III Reunión de fotobiólogos Moleculares Argentinos. GRAFOB DEL BICENTENARIO.; 2016

Introducción: En nuestros estudios anteriores hemos demostrado que la luz es capaz de regular el comportamiento de microorganismos quimiótrofos como Acinetobacter baumannii. En particular, hemos presentado evidencia que indica que la luz modula procesos vinculados con su patogenicidad como la formación de biofilms, motilidad y virulencia frente a hospedadores eucariotas como Candida albicans (Mussi et al., 2010), e inclusive la susceptibilidad a ciertos antibióticos (Ramírez et al., 2015). Objetivo: A fin de dilucidar otros posibles procesos biológicos también modulados por luz hemos realizado experimentos de RNA seq en cepas de referencia de A. baumannii. Materiales y métodos: Para esto generamos 6 bibliotecas de RNAm, incluyendo dos réplicas biológicas por muestra, a partir de cultivos de A. baumannii ATCC 19606 crecidos sin agitación en luz u oscuridad a 24°C. Los correspondientes cDNA fueron leídos utilizando la tecnología Illumina (Indear) y analizados para determinar los perfiles de expresión génica así como los genes diferencialmente expresados. Resultados: Los resultados muestran que la luz modula la expresión de una serie de vías completas involucradas en diferentes procesos celulares. Una es estas es la vía catabólica del ácido fenilacético, involucrada en la degradación de hidrocarbonos aromáticos. En efecto, nuestros resultados muestran que todos los genes que codifican por enzimas componentes de la vía se encuentran reprimidos en luz, desde paaA hasta paaH e incluyendo asimismo a los genes paaJ-K, los cuales presentan una organización congruente con la de un operón. Por su parte, paaZ, el cual se encuentra orientado en conformación divergente, también se encuentra reprimido. Interesantemente, los genes regulatorios como paaX y paaY se encuentran muy levemente modulados. A través de experimentos de crecimiento en medio mínimo M9 suplementado con fenilalanina como única fuente de carbono pudimos observar que efectivamente este aminoácido es utilizado más lentamente en condiciones de iluminación. Finalmente, mediante la utilización de herramientas genéticas como mutantes específicas en el gen que codifica por blsA, así como de cepas que lo sobreexpresan, pudimos demostrar que la modulación por luz depende de este fotorreceptor perteneciente a la familia BLUF. Conclusiones: La vía de degradación del ácido fenilacético es importante ya que podría ser utilizada en estrategias de biorremediación debido a su capacidad de degradar hidrocarbonos aromáticos, los cuales debido a su toxicidad y persistencia en el ambiente son contaminantes ambientales (Luua et al., 2003). Además, se ha demostrado que esta vía juega un rol en la virulencia de ciertos patógenos importantes como Burkholderia cenocepacia (Law et al., 2008) así como en A. baumannii (Cerquerira et al., 2014). En este trabajo presentamos evidencias que demuestran por primera vez que esta vía se encuentra regulada por luz y que esta regulación depende del fotorreceptor BlsA.