PROTEOGENÓMICA DE LA CEPA DEGRADADORA DE HIDROCARBUROS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS Sphingomonas paucimobilis 20006FA

VALACCO, MARÍA PÍA; COPPOTELLI, BIBIANA; MACCHI, MARIANELA; MORENO DE COLONNA, SILVIA; NEME TAUIL, RICARDO MARTÍN; MORELLI, IRMA

Santa Fe

Congreso; Congreso Latinoamericano y Argentino de Microbiología 2016; 2016

Asociación Argentina de Microbiología - Asociación Latinoamericana de Microbiología

Laproteogenómica utiliza observaciones experimentales a nivel deproteína para describir los genes de codificación de proteínas enun genoma a amplia escala. Si bien los estudios de genómicaproporcionan información valiosa con respecto a las vías dedegradación y en la predicción del potencial fisiológico generalde microorganismos, una fracción de las anotaciones in silicopuede ser errónea. La proteómica basada en espectrometría demasas (MS) permite confirmar la interpretación de secuenciasgenómicas. Con elfin de estudiar la ruta catabólica de Hidrocarburos PolicíclicosAromáticos (PAH) en la cepa Sphingomonas paucimobilis20006FA, se abordó el estudio de genes y proteínas. S.paucimobilis 20006FA tiene la capacidad de crecer utilizando unamplio rango de PAH como única fuente de carbono y energía.Serealizó la secuenciación y ensamble parcial del genoma utilizandoel método whole genome shotgun (WGS), mediante un secuenciadorIllumina HiSeq1500 generando lecturas tipo paired-end (PE) 2x100bp(INDEAR, Rosario, Argentina). Las lecturas resultaron en unacobertura del genoma de 500 veces. Se obtuvieron 147 scaffolds,abarcando 5,4 Mbp. La anotación funcional del genoma se realizóutilizando diferentes servidores: RAST, KEGG y MetaCyc.Elproteoma de la cepa se estudió a través de geles 2D, MALDI-TOF/TOFy MASCOT (MatrixScience, Boston, MA) en forma comparativa en trescondiciones, utilizando glucosa y fenantreno como únicas fuentes decarbono, a los tiempos de incubación de 24hs y 96hs. Delgenoma hemos predicho 72 ORFs que codifican para enzimaspertenecientes a la vía de degradación de PAH, que median laruptura inicial del anillo de fenantreno a ácido1-hidroxi-2-naftoico, y que pueden seguir un orto o metaclivaje,reafirmando estudios previos de metabolitos (Coppotelli, 2010). Seencontraron múltiples copias de enzimas dioxigenasas de lassubunidades mayor y menor y se encontraron genes que fueron asignadosa cada etapa enzimática requerida para la vía completa.Mediante el análisis proteómico comparativo en cultivo se confirmóla expresión de 34 proteínas. Se identificaron 19 proteínas delmetabolismo central y 15 enzimas involucradas en la degradación defenantreno, entre ellas: 2,3-dihidroxibifenil 1,2-dioxigenasa,naftaleno 1,2-dioxigenasa, la subunidad mayor de dioxigenasashidroxilantes de anillo aromático, BphA1d (bifenilo dioxigenasa A),BphK (bifenilo dioxigenasa K), la proteína de unión Rieske 2Fe-2S yacetaldehído deshidrogenasa. Sobrela base de datos genómicos y proteómicos, se identificaron 15enzimas que fueron suficientes para la construcción de una víacompleta de la degradación de fenantreno en la cepa S.paucimobilis 20006FA y un marco útil para la comprensión de losprocesos celulares implicados en la degradación de los PAH.