INVESTIGADORES
LODEIRO Anibal
congresos y reuniones científicas
Título:
Translocación coordinada en masa (swarming) en Bradyrhizobium japonicum USDA 110
Autor/es:
COVELLI, JM; ALTHABEGOITI MJ; LÓPEZ MF; LODEIRO AR
Lugar:
Piriápolis
Reunión:
Congreso; XXV Reunión Latinoamericana de Rizobiología; 2011
Institución organizadora:
Asociación Latinoamericana de Rizobiología (ALAR)
Resumen:
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 uno 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.