Análisis de la respuesta a estrés oxidativo a bajas tensiones de oxígeno en Pseudomonas extremaustralis: un enfoque transcriptómico

EC SOLAR VENERO; NI LOPEZ; PM TRIBELLI; MM RICARDI

Rosario

Congreso; Congreso Latinoamericano y Argentino de Microbiología 2016; 2016

asociacion argentina de microbiologia y asociacion latinoamericana de microbiologia

La disponibilidadde O2 es un factor clave en el desarrollo y supervivenciabacteriana. Como bien se sabe, en ausencia de O2 algunasespecies de Pseudomonas pueden utilizar NO3- comoaceptor de e- o fermentar arginina o piruvato. Asimismo, en lanaturaleza se producen especies reactivas de oxigeno (ROS) que resultandañinas. Estas pueden derivar tanto del metabolismo bacteriano como de laincidencia de luz UV, las bajas temperaturas o la presencia de compuestosquímicos contaminantes y antibióticos. A su vez, las ROS pueden generarespecies reactivas de nitrógeno (RNS) al reaccionar con los compuestosderivados de la reducción del NO3-.Las respuestas genéticas que permiten hacer frente a ROS y RNS enmicroaerobiosis han sido poco estudiadas. Dado que estas condiciones seencuentran frecuentemente en la naturaleza, el objetivo del trabajo consistióen evaluar la respuesta celular al estrés nitro-oxidativo en bajas tensiones deO2 mediante la utilización de técnicas globales.Se analizó la supervivencia por recuento de células viables y se obtuvieron losdatos de transcriptómica por secuenciación masiva de RNA (RNA-Seq) encondiciones de cultivo microaeróbicas con KNO3 sin estrés yexpuestos a H2O2 3mM. Se utilizó el programaRockhopper para determinar los genes con expresión diferencial. Se asignaroncategorías funcionales utilizando los programas Blast2GO, MetaCyc y KEGG. Lavalidación de los datos de RNA-Seq se realizó por RT qPCR. Se evaluó el estadoredox celular antes y después de la exposición a estrés, determinándose larelación NADH/NAD+.La exposición al estrés provocó una caída en la supervivencia y una menorrelación NADH/NAD+ (P<0,05). Los datos obtenidos por RNA-seqrevelaron 307 genes con expresión diferencial luego de la exposición a H2O2 (P<0.05,Q<0.05). Entre estos, 93 se encontraron sobre-expresados y 214 reprimidos.Además se observó la presencia de 48 posibles sRNA. Entre los genes reprimidosse encontraron varios relacionados con la traducción, sugiriendo una caída enla síntesis proteica. También disminuyó la expresión de lipoproteínas,indicando estrés de membrana, y de proteínas tipo chaperonas, con la excepciónde hscB (relacionada con la maduración de proteínas concentros Fe-S). Se observó una mayor expresión de los genes de respuesta aestrés oxidativo, como catalasa (katA) y glutaredoxina (grxC),así como alquil hidroperóxido reductasas (ahpC y ahpF),relacionadas también con la detoxificación de RNS. Curiosamente, hbo,tradicionalmente relacionado con la respuesta a RNS, se vio reprimida. Sedestaca un aumento en la abundancia de transcriptos relacionados con flagelos,como fliN, flhC, fliJ y fliQ que indicaríanun aumento en la movilidad bacteriana. El análisis individual de ahpF y tam porRT qPCR mostró la misma tendencia que la observada por RNA-seq. En conjunto, eneste trabajo se identificaron una gran variedad de transcriptos cuya función enrelación a la respuesta a ROS y RNS en microaerobiosis resulta novedosa.