Presence of sucrose metabolismo in marine cyanobacteria

M. PEREZ CENCI,; G.L. SALERNO

La Plata

Congreso; IX Congreso de Ficología de Latinoamérica y el Caribe -VII Reunión Iberoamericana de Ficología; 2011

Universidad Nacional de la Plata

La acumulación de solutos compatibles representan una parte esencial de la estrategia de los microorganismos para aclimatarse a la salinidad. Tanto en las cianobacterias marinas como en numerosas especies de agua dulce, la sacarosa es un intermediario en el metabolismo central de carbono, y además tiene una función como osmorregulador. La mayoría de los Synechococcus y Prochlorococcus marinos tienen en sus genomas genes que pueden relacionarse con su síntesis (sps y spp). En varios casos los genes sps dan lugar a proteínas bidominio, cuyo N-terminal corresponde a un dominio glucosiltransferasa (GTD) y su C-terminal, a uno fosfohidrolasa (PHD). En otros casos, los genes sps constan sólo del GTD. En el presente trabajo investigamos en todos los genomas de cianobacterias marinas disponibles a la fecha la presencia de GTDs y PHDs, partiendo de la caracterización funcional del gen spsA de Synechococcus sp PCC 7002 que codifica una proteína SPS bidominio. A su vez, detectamos una mayor acumulación de sacarosa en esta cianobacteria en fase estacionaria o sometida a tratamientos con NaCl. Cuando se hizo la correlación entre la presencia de sacarosa y los dominios presentes, se puso en evidencia que la mayoría de los Synechococcus tendría una proteína SPS bidominio a diferencia de la mayoría de los Prochlorococcus que tendría una proteína SPS con sólo el GTD. Por otro lado, en algunas cepas de Synechoccosus se detectó uno o más PHDs mientras que en la mayoría de los Prochlorococcus no está presente. Como excepción se detectaron cianobacterias que no tienen los dominios relacionados con la síntesis del disacárido. Del análisis filogenético de GTDs se observó que entre los Synechococcus se agruparon dos Prochlorococcus (MIT9303 y MIT9313) que sintetizan sacarosa y tienen una SPS bidominio. Es de destacar que los Prochlorococcus SS120 y MIT9312 sintetizan sacarosa contando sólo con una proteína SPS coincidente con un GTD. Los resultados apoyan la hipótesis de que el metabolismo de la sacarosa tiene un antiguo origen, antes de la radiación filogenética de las cianobacterias, ya que está presente en la mayoría de las cianobacterias del mar abierto.