Cassettes inusuales y sus sitios de recombinación

QUIROGA MARÍA PAULA; CENTRÓN DANIELA

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Jornada; 157º Jornada Científica titulada: Resistencia bacteriana y uso racional de los antibióticos; 2013

Academia Nacional De Farmacia y Bioquímica de la República Argentina

Los integrones son elementos genéticos claves en la captura, expresión y dispersión de genes que se encuentran en forma de cassettes. Codifican una recombinasa sitio específica, la integrasa (IntI), que reconoce el sitio attI, adyacente al gen intI,y los sitios attC. A su vez, los cassettes son los elementos móviles de esta plataforma genética, y están formados por un marco de lectura abierto (ORF) y un sitio attC. Los cassettes cobran vital importancia en salud pública, ya que codifican determinantes de resistencia a todas las familias de antibióticos utilizados en el tratamiento de las infecciones causadas por bacterias gram-negativas. A partir de análisis de bioinformática evidenciamos la presencia de tres grupos de cassettes inusuales a los que denominamos ΔattI-like, ΔattC-like y attC::Tn-like, cuya movilidad fue cuestionada previamente por otros grupos pero que comprobamos en ensayos de recombinación in vivo en el presente estudio. El objetivo de este trabajo fue identificar la variedad de cassettes inusuales encontrados en diferentes clases de integrones y analizar sus sitios de recombinación atípicos, mediante estudios de bioinformática y experimentales. Para lograrlo, realizamos su búsqueda en la base de datos GenBank, en la literatura, e incluimos secuencias de nuestro laboratorio, con diferentes herramientas de bioinformática tales como los programas BLAST, mFold, RAC y XXR. El grupo ΔattI-like posee secuencias provenientes de deleciones de sitios attI tanto de integrones de clase 1 como de clase 2, en lugar de un sitio attC típico. El segundo grupo o ΔattC-like presenta secuencias no compatibles con las del sitio attC típico o con el ΔattI-like, y su origen es más incierto. Encontramos distintos tipos de cassettes inusuales del tipo ΔattC-like en diferentes clases de integrones, en la zona variable de los integrones de clase 1, 2, e incluso en integrones cromosómicos asociados a diferentes nichos ecológicos.   El tercer grupo posee al sitio attC invadido por elementos móviles, ya sea por intrones del grupo II de clase C-attC, o por transposones de la familia de la IS1111, lo cual resulta en sitios attC inusuales más largos que contienen una compleja estructura secundaria a nivel ADN. Además, al evaluar las estructuras secundarias de los sitios de recombinación atípicos de cassettes inusuales cuya funcionalidad estudiamos tomando al menos un representante por grupo en estudios de recombinación in vivo, encontramos patrones moleculares comunes entre los sitios de recombinación típicos y atípicos que determinan su funcionalidad. En base a estos resultados, pusimos en evidencia que los cassettes inusuales no son exclusivos de una clase particular de integrones y consideramos que el análisis molecular y funcional de estos cassettes puede aportar datos sobre la captación de cassettes inusuales, sobre cómo afectan a la dispersión de los cassettes y diseminación de determinantes de resistencia a antibióticos así como sobre el origen de la formación de cassettes.