IBBM   21076
INSTITUTO DE BIOTECNOLOGIA Y BIOLOGIA MOLECULAR
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Divergencia de los sistemas de dos componentes Ntr en Bradyrhizobium diazoefficiens USDA 110
Autor/es:
LÓPEZ, MARÍA FLORENCIA; LAMELZA, FLORENCIA; LÓPEZ GARCÍA, SILVINA L.; HEGEL, VALERIA A.; COLLA, DELFINA
Lugar:
La Plata, Buenos Aires
Reunión:
Congreso; V Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental- V CAMAyA; 2021
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Microbiología (AAM) - DIMAyA
Resumen:
Bradyrhizobium diazoefficiens es una bacteria del suelo que establece relaciones simbióticas con plantas de soja y fija N2 atmosférico dentro de los nódulos formados en las raíces. Las condiciones ambientales del suelo y los cambios que ocurren en el entorno de la rizosfera son factores críticos que influyen en la persistencia y supervivencia de este microorganismo. El estrés ambiental impone una gran amenaza para la fijación simbiótica de N2 que puede verse limitada por factores climáticos y del suelo tales como la salinidad, sequía, temperatura, pH, disponibilidad de nutrientes, metales pesados, entre otros. La bacteria percibe y procesa estos estímulos a través de diversos circuitos moleculares que detectan y amplifican las señales, permitiendo la generación de respuestas específicas para sobrevivir en entornos fluctuantes. Los sistemas de dos componentes constituyen una de las vías específicas de transducción de señales para responder a tales estímulos. B. diazoefficiens expresa, entre otros sistemas de señalización, los sistemas de dos componentes NtrBC y NtrYX, que se encuentran contiguos en el genoma de esta bacteria. En nuestro laboratorio hemos observado que NtrBC es requerido para la asimilación de NO3- como fuente de N en vida libre; mientras que NtrYX participa en diversos procesos como la movilidad bacteriana, formación de biofilms, síntesis de exopolisacáridos y en la fijación de N2. Teniendo en cuenta la información reportada en otras bacterias, en este trabajo nos propusimos estudiar si existe una regulación cruzada (cross talk) entre ambos sistemas, y evaluar si la falta de un sistema puede ser complementada por el otro.Para llevar a cabo nuestro objetivo, se construyeron mutantes dobles en las histidinas quinasas de ambos sistemas, NtrB y NtrY, denominado ∆ntrBY, y un mutante en el regulador de respuesta de un sistema, NtrC, y en la quinasa del otro sistema, NtrY, denominado ∆ntrCY. Luego evaluamos la asimilación en vida libre de NH4+, NO3-, la movilidad, la formación de biopelículas y la síntesis de EPS de los mutantes.Observamos que los mutantes ∆ntrBY y ∆ntrCY poseen un déficit de crecimiento en nitrato al igual que los mutantes ∆ntrB y ∆ntrC, mientras que el mutante ΔntrY crece de modo similar a la cepa salvaje. De igual manera, estos mutantes dobles presentan un comportamiento análogo al mutante ΔntrY en la movilidad bacteriana, la formación de biopelículas y la síntesis de EPS, mientras que los mutantes ∆ntrB y ∆ntrC se comportan de manera similar a la cepa salvaje.A partir de los resultados obtenidos podemos inferir que en B. diazoefficiens cada sistema desempeña un rol particular sin existir una regulación cruzada entre ellos, a diferencia de lo reportado para otras α-proteobacterias. Probablemente los sistemas Ntr surgieron por duplicación y divergencia de genes, diferenciándose por mutaciones sucesivas lo que ha hecho que cada uno sea capaz de detectar una señal específica; aunque aún resta profundizar en esta hipótesis.