Caracterización genotípica y fenotípica del mutante en el gen rsh de Bradyrhizobium japonicum

PÉREZ GIMÉNEZ, JULIETA; COVELLI, J.M.; LODEIRO, A. R.

Piriápolis

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

Asociación Latinoamericana de Rizobiología (ALAR)

Las bacterias responden a las condiciones del entorno controlando complejas redes regulatorias. Una de ellas consiste en la adaptación a condiciones de escasez de nutrientes, mediante el disparo de lo que se conoce como respuesta estricta (stringent response). Dicha respuesta requiere del segundo mensajero (p)ppGpp cuya síntesis está controlada, en la mayoría de las bacterias, por la proteína RelA/SpoT(Rsh). La importancia de este segundo mensajero en diversas especies que realizan simbiosis con eucariotas ha sido demostrada, pero no existen aún reportes en rizobios de crecimiento lento. Realizando un análisis de secuencias de genes que codifican la proteína RelA/SpoT, vimos que B. japonicum cuenta con un único gen rsh, anotado como bll5065. Por doble recombinación homóloga construimos la cepa LP 3060, mutante en bll5065. Esta mutante mostró una cinética de crecimiento y muerte similar a la cepa parental, B. japonicum USDA110.Recientemente, el estudio de una mutante similar en Rhizobium etli mostró una disminución en la movilidad respecto de la cepa salvaje. La movilidad de las bacterias puede estudiarse en medio semisólido, donde se observan los movimientos de swimming y swarming según el contenido de agar. Las bacterias en movimiento de swimming forman anillos concéntricos característicos a partir del punto de siembra. Aunque LP 3060 resultó móvil, el patrón de los anillos fue claramente diferente del de la cepa parental. Por otra parte, el movimiento de swarming se caracteriza por un desplazamiento sobre la superficie del agar. Este tipo de movimiento no fue observado en LP 3060. Estos resultados indican que el estímulo nutricional requerido para el swimming y el swarming no es correctamente percibido en el mutante LP 3060.La respuesta estricta podría dispararse también en la interacción simbiótica durante la penetración de la raíz, donde los rizobios encuentran un ambiente hostil desde el punto de vista nutritivo. Ello podría conducir a la liberación de factores de virulencia capaces de inducir respuestas de defensa en la planta. Mediante ensayos de qRT-PCR, observamos que la expresión de algunos genes de soja característicos de respuestas de defensa se ha visto disminuida durante la infección por la mutante LP 3060. Además, a diferencia de la cepa parental, la mutante fue capaz de nodular en presencia de NH4NO3 20 mM, indicando que esta respuesta de defensa vegetal podría estar vinculada con la inhibición de la nodulación en presencia de N combinado.