Inmunidad Nutricional: buscando nuevos blancos de Zur en el genoma de Salmonella

SCAMPOLI, N. L.; CHECA, S. K.; SONCINI, F. C.

Rosario

Congreso; XXIII Congreso Latinoamericano de Microbiología; 2016

Asociación Argentina de Microbiología

El cinc es un micronutriente esencial requerido para diversos procesos fisiológicos y en los patógenos en particular para llevar a cabo una infección exitosa. Es así que uno de los mecanismos utilizados por el hospedador para limitar la infección es justamente alterar la disponibilidad de cinc tanto a nivel local como sistémico, mediante su secuestro, proceso que se denomina inmunidad nutricional. A su vez, los patógenos responden a estos cambios en el ambiente haciendo uso de diversos sistemas para contrarrestar la deficiencia del ión metático. El sistema de reconocimiento de hambreado de cinc mas relevante en enterobacterias es el controlado a nivel transcripcional por el represor Zur. En Salmonella Typhimurium, Zur controla la expresión de un operón que codifica para los componentes de una bomba de influjo de cinc de alta afinidad (ZnuABC) y de una pequeña proteína periplásmica de unión a cinc (ZinT). Dada la importancia de Zur para la virulencia en esta bacteria patógena, en el laboratorio nos propusimos identificar y caracterizar nuevos integrantes del regulón Zur de Salmonella. A partir del análisis de los resultados de ensayos de microarreglos y de un posterior análisis bioinformático, se identificaron cinco marcos abiertos de lectura que poseen sitios putativos para el reconocimiento de Zur en sus regiones promotoras. Dos de ellos forman un pequeño operón que codifica para proteínas ribosomales alternativas, otro codifica para un micro ARN y los otros dos tienen homología a genes que codifican para inhibidores de lisozima tipo G. Mediante experimentos de retro-transcipción seguido de reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR) semi-cuantitativa y análisis de expresión de reporteros cromosomales generados especialmente, pudimos determinar que la expresión de estos genes se incrementa en ausencia de cinc y disminuye cuando el metal está presente, y que esta regulación no se observa en una cepa mutante que carece de Zur. Realizando ensayos de actividad β-galactosidasa en medio rico conteniendo cantidades variables de cinc, determinamos además que los genes controlados por el represor Zur no se expresan todos a la vez, sino de manera jerárquica. La unión directa de Zur a cada uno de los promotores en estudio fue verificada además mediante ensayos de cambio de movilidad electroforética (EMSA). Estos ensayos nos permitieron evidenciar diferencias en la afinidad de unión entre los miembros del regulón Zur, sugiriendo una relación con el requerimiento de cada uno de estos determinantes para la supervivencia de la bacteria en embientes con distinta disponibilidad del metal o durante el ciclo infectivo. Este trabajo contribuye no sólo a ampliar el repertorio de genes que conforman el regulón Zur en Salmonella sino también permite comprender su relevancia fisiológica.