Nuevos determinantes moleculares que regulan la transferencia de plásmidos de rizobios

JULIET NILSSON; GONZALO A. TORRES TEJERIZO; LUCAS CASTELLANI; MARIANO PISTORIO; SUSANA BROM

Mar del Plata

Congreso; IV CAMAyA; 2018

El nitrógeno (N) suele ser una limitación en el rendimiento de los cultivos agrícolas. Si bien el N se encuentra en grandes cantidades en el aire, la forma en la que está presente (N2) no puede ser asimilada por las plantas. Por este motivo, la introducción de rizobios en los suelos de cultivo es una práctica común para aumentar el rendimiento de los cultivos debido a la interacción simbiótica donde el rizobio es capaz de fijar N2. En muchas ocasiones, además del cromosoma los rizobios contienen uno o varios plásmidos. La transferencia horizontal de genes es una de las mayores fuerzas que contribuyen a la diversificación y adaptación bacteriana, por lo que la introducción de bacterias con múltiples plásmidos dentro de una comunidad bacteriana podría afectar el germoplasma de la misma. Por este motivo, es importante comprender de qué manera se regula la transferencia conjugativa (TC) de plásmidos, y bajo qué condiciones la TC se induce o se reprime. La TC de numerosos plásmidos de rizobios es regulada por quorum sensing, donde las moléculas señal (acil homoserin lactonas, AHLs) y el regulador traR (reconoce AHLs y activa la TC) son esenciales para dicho fenómeno. El plásmido pLPU83a, un plásmido accesorio de Rhizobium favelukesii LPU83, es transferido por conjugación a otras cepas, pero el mecanismo que regula su TC no es claro, ya que necesita traR pero no AHLs. Con el objetivo de comprender los mecanismos que regulan la TC de pLPU83a, hemos comenzado la caracterización molecular de dicho fenómeno. Mediante estudios de genómica comparativa y mutagénesis hemos identificado dos genes que están involucrados en la regulación de la TC. Dichos genes están organizados en una estructura de operón y codifican para proteínas hipotéticas. Llamativamente, un gen es indispensable para la TC (pLPU83a_0148) mientras que el otro reduce la TC (pLPU83a_0146). Para continuar con la caracterización molecular, se realizó un análisis transcriptómico (RNAseq) de cada mutante. Los resultados del RNAseq indican que en el mutante en el gen pLPU83a_0146 se produjo un aumento en la expresión de genes normalmente involucrados en la conjugación, mientras que pLPU83a_0148 no actúa a nivel transcripcional. Estos resultados indican la existencia de nuevos genes involucrados en la regulación de la TC, tanto a nivel transcripcional como en otros niveles aún desconocidos. La comprensión de estos mecanismos ayudará a entender los límites del intercambio de plásmidos en bacterias.