Caracterización estructural y funcional de adhesinas en cepas nativas de Sinorhizobium meliloti

PRIMO, E.D.; CAREZZANO, M.E.; COSSOVICH, S.; GALLARATTO, L.; OTERO, L.H.; BOGINO, P.C.; GIORDANO, W.

Río Cuarto

Congreso; XXV Jornadas Científicas de la Sociedad de Biología de Córdoba; 2022

Las moléculas de superficie de las bacterias desempeñan un importante papel en eventos de adhesión y colonización de superficies,como también en procesos de interacción con organismos superiores tales como para el establecimiento de la simbiosis rizobioleguminosa.En estos procesos son clave las macromoléculas de superficie celular, tales como adhesinas de tipo polisacarídico o las denaturaleza proteica. La simbiosis rizobio-leguminosa es el resultado de una compleja serie de eventos entre ambos simbiontes, queculmina con la formación de nódulos radicales con capacidad de reducir biológicamente al nitrógeno atmosférico. Mediante esteproceso la planta utiliza el nitrógeno disponible en la atmósfera. En particular, el rizobio simbionte de alfalfa, S. meliloti produce dosexopolisacáridos (EPSs) diferentes, denominados EPS I (succinoglicano) y EPS II (galactoglucano), con diferentes funciones bienconocidas durante el proceso simbiótico. En este trabajo hemos determinado mediante análisis globales in silico (sobre el genoma deS. meliloti) e in vivo (mutagénesis y sobreexpresión de proteínas), la presencia de dos genes (SM2011_b21314 y SM2011_c03108) quepresentan un ORF codificante de estructuras proteicas que poseen dominios conservados repetidos de unión al calcio de tipo hemolisina,comúnmente presente en las bacterias que tiene una gran similitud estructural con las cadherinas de eucariotas y caracterizadasglobalmente como adhesinas. Ambos genes son altamente conservados en alfa-proteobacterias, especialmente dentro del géneroSinorhizobium. Los resultados en ensayos de agregación microbiana nos indican que se produce una interacción entre el EPS IIdirectamente con las células bacterianas, en la cual podría llegar a estar implicando una interacción indirecta entre el exopolisacáridoscon estas adhesinas de origen microbiano como ha sido descripto en Rhizobium leguminosarum, es decir que en cualquier caso el EPSII oficiaría de molécula conectora para la formación de agregados rizobianos. Las adhesinas fueron sobreexpresadas en células de E.coli BL21, obteniéndose un buen rendimiento para la proteína SM2011_c03108, se requieren de ensayos de producción a mayor escalapara valorar el rol fisiológico de la proteína purificada. Adicionalmente, se utilizó una estrategia de mutagénesis delecional para obtenerla variante de S. meliloti no productora de esta adhesina. Los ensayos fisiológicos preliminares asociados a formación de biofilm,autoagregación y formación de nódulos en raíces de alfalfa no mostraron diferencias entre las cepas silvestre y mutante. Por otro lado,ensayos de agregación microbiana mostraron que se produce una interacción entre el EPS II y las células bacterianas, indicando queeste polisacárido oficiaría de molécula conectora para la formación de agregados rizobianos. En conclusión, los resultados muestran,aunque de manera parcial, las interacciones que se podrían producir entre rizobacterias asociadas a diferentes factores extracelulares yde superficie bacteriana.