Traslocación coordinada en masa (swarming) en Bradyrhizobium japonicum USDA 110”

COVELLI, JULIETA M.; ALTHABEGOITI, M. JULIA; LÓPEZ, M. FLORENCIA; LODEIRO, ANÍBAL R.

Piriápolis, Maldonado

Congreso; XXV Reunión Latinoamericana de Rizobiología - I Congreso Nacional de Microorganismos Promotores del Crecimiento Vegetal (XXV RELAR, I MIPCV); 2011

Asociación Latinoamericana de Rizobiología (ALAR)

La competición para la nodulación en los ambientes edáficos puede ser afectada por diversos factores, siendo la movilidad de los rizobios uno de los más importantes. Existen al menos siete clases de movimiento bacteriano, entre ellas, un movimiento de translocación coordinada en masa sobre superficies sólidas (swarming) impulsado por el aparato flagelar. Durante el swarming las células se diferencian a formas hiperflageladas, aumentan su superficie de contacto y secretan sustancias con actividad autoinductora del quorum sensing y surfactantes que facilitan la translocación. El swarming ha sido propuesto como el tipo de movimiento que las bacterias pueden realizar para desplazarse sobre las superficies del suelo y la raíz.Si bien el swarming ha sido reportado en muchas especies, incluso en rizobios, no ha sido descripto en Bradyrhizobium japonicum. Esta especie es única entre los rizobios por presentar dos sistemas de flagelos, uno formado por flagelinas de alto peso molecular (65 kDa), que se expresa de forma constitutiva en células planctónicas, y otro formado por flagelinas de menor peso molecular (32 kDa) cuya expresión depende del tipo de fuente de carbono. Por ello, nos hemos propuesto caracterizar este tipo de movimiento en B. japonicum y estudiar su relación con cada uno de sus dos sistemas de flagelos.Luego de un trabajo exhaustivo en el que se buscaron las condiciones adecuadas para evidenciar el swarming en B. japonicum USDA 110, logramos un protocolo reproducible tanto macro como microscópicamente. Así, observamos un patrón de desplazamiento superficial con ramificaciones características en cajas agarizadas, como así también una ultraestructura de células alargadas, hiperflageladas y asociadas entre sí por los polos, vista al microscopio electrónico.Previamente, en nuestro laboratorio se obtuvo por selección artificial una derivada de USDA 110 con mayor movilidad del tipo de desplazamiento en medio líquido (swimming), llamada LP 3008. Esta cepa también presentó un mayor desplazamiento de swarming.Con ambas cepas caracterizamos el efecto del tipo de fuente de carbono sobre el swarming. Observamos para cada fuente de carbono distintos fenotipos macroscópicos, como así también diferencias en el tiempo que demandaba el desplazamiento de swarming, aunque siempre registramos un mayor desplazamiento en LP 3008. Para tratar de evaluar el rol de cada sistema de flagelos, analizamos la capacidad de realizar este movimiento en mutantes desprovistos de cada uno de ellos o en ambos. Tal como era de esperar, aquellos mutantes desprovistos de ambos flagelos fueron incapaces de translocarse. Sin embargo, las mutantes en cualquiera de los flagelos mostraron una marcada reducción del movimiento, siendo esta disminución más drástica en los mutantes que sólo presentaban el flagelo de mayor peso molecular, tanto en el acervo genético de la cepa salvaje como en el de LP 3008. Tomados en conjunto, estos resultados indican que cualquiera de los dos sistemas de flagelos sirve para el swarming. En estos momentos continuamos los estudios con otros mutantes afectados en la liberación de surfactantes y en la unión célula-célula.