Regulación de la síntesis de los dos sistemas de flagelos de Bradyrhizobium diazoefficiens

MONGIARDINI, ELIAS JAVIER

Lomas de Zamora

Mesa redonda; VI Jornadas Bonaerenses de Microbiologia de Suleos para una Agricultura Sustentable; 2019

Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Lomas de Zamora

Bradyrhizobium diazoefficiens es el par simbiótico de soja más utilizado en la formulación de biofertilizantes para esta leguminosa debido a su capacidad para fijar el N2 atmosférico. Durante el establecimiento de una simbiosis fijadora, la bacteria debe superar ciertas barreras entre las que destaca la competición con bacterias presentes en el suelo. Este problema, conocido como competición para la nodulación, se ve influenciado por diversas variables, como la capacidad de nadar de los microorganismos. Para realizar el movimiento de natación, B. diazoefficiens utiliza dos sistemas de flagelos independientes. Un sistema subpolar formado por un único filamento grueso y un sistema lateral compuesto por varios filamentos finos. El flagelo subpolar parece estar expresado de manera constitutiva y su regulación está íntimamente relacionada a la regulación de la división celular. Por otro lado, los flagelos laterales se expresan de manera inducible, dependiendo de diversas señales como la fuente de carbono presente en el medio de cultivo, la viscosidad o la tortuosidad del camino que deben recorrer. A pesar de que la biosíntesis y funcionamiento de estas estructuras representan un costo muy alto para la célula, B. diazoefficiens es capaz de sintetizar ambos sistemas flagelares en medios líquidos, y ha adaptado el uso de ambos para generar patrones de natación únicos. El sistema del flagelo lateral esta codificado en un único cluster de genes que contiene todos sus componentes estructurales y reguladores, mientras que el sistema subpolar comprende 5 o 6 clusters de un número variable de genes dispersos a lo largo del genoma. Cada sistema se regula de manera independiente de manera similar a modelos previamente estudiados. El sistema lateral tiene cierta similitud con los flagelos descriptos en Ensifer meliloti y Rhizobium leguminosarum, mientras que el subpolar se asemeja a los descriptos en Caulobacter crescentus y Rhodobacter sphaeroides. A pesar de que cada sistema regula su síntesis de manera independiente, parece existir una relación funcional entre ambos. De manera similar a como ocurre en otras bacterias, como Vibrio parahaemolyticus, el flagelo subpolar parece ser capaz de percibir ciertas condiciones del medio, controlando la inducción de la síntesis del sistema lateral. Nuestro laboratorio se aboca al estudio de la síntesis y regulación de estos dos sistemas flagelares, haciendo hincapié en la búsqueda de soluciones para la competición para la nodulación.