Activación del sistema RcsCDB mediada por la fuente de carbono en Salmonella Typhimurium.

MÓNICA F. TORREZ LAMBERTI; MARÍA DE LAS MERCEDES PESCARETTI; FARIZANO, JUAN VICENTE; LOPEZ FABIAN E; DELGADO, MONICA A.

Rosario - Santa Fe

Congreso; ALAM 2016.; 2016

Asociación Latinoamericana de Microbiología y Asociación Argentina de Microbiología

Como resultado de los procesos evolutivos, los microorganismos han desarrollado mecanismos especializados de control de la expresión génica de acuerdo a los cambios del ambiente externo a los cuales se enfrentan, donde Salmonella Typhimurium no es la excepción sino que representa uno de los principales patógenos humanos más estudiado. El sistema regulatorio RcsCDB responde a condiciones de estrés y controla genes de virulencia de Salmonella. En este trabajo, hemos estudiado el efecto de las diferentes fuentes de carbono en la activación de RcsCDB. Aquí, demostramos que a diferencia del glicerol como fuente de carbono, la presencia en el medio de cultivo de glucosa, manosa, manitol, sorbitol y ramnosa a concentraciones fisiológicas (10 mM), resultó en la activación del sistema RcsCDB. El efecto de los diferentes azúcares se evaluó sobre la modulación de genes reporteros del sistema mediante el crecimiento a 37 °C durante 5 horas, de las cepas portando fusiones cromosómicas. Dado que, previamente se ha demostrado que la expresión del operón que codifica para la nitrato reductasa Z (NR-Z) es inducido en condiciones de ausencia de fuente de carbono y que esta enzima es requerida en la adaptación bacteriana a la transición de respiración aeróbica a anaeróbica, en los inicios de la fase estacionaria. Teniendo en cuenta estos datos, se analizó el efecto de la activación del sistema sobre la expresión de la fusión cromosómica lacZ al gen narZ (segundo gen del operón narUZYWV), cuando la bacteria está creciendo en presencia de glucosa (10 mM) o a bajas concentraciones de la misma (hambreado, 1 mM). La actividad β-galactosidasa de la fusión determinada en las condiciones mencionadas, indicaron que la activación del sistema reprime la expresión del operón. Se realizó además un análisis bioinformático donde se demostró que la región promotora del gen narZ contiene un sitio de unión a RcsB, localizado entre la caja -10 y el codón de inicio de la traducción. Mediante ensayos de retardo en gel se determinó que este regulador ejerce su efecto uniéndose directamente a este sitio conservado, inhibiendo así en forma directa la expresión del operón. Así demostramos que fisiológicamente en medios ricos en fuente de carbono, el operón narUZYWV no se expresa ya que la presencia de azucares activan el sistema RcsCDB, permitiendo al regulador RcsB unirse al promotor e inhibir su transcripción. Sin embargo, cuando dicha fuente de carbono se agota RcsB ya no se encuentra activo, el operon se expresa y de este modo la bacteria puede adaptarse a ambiente nutricionalmente pobres mediante cambios en su metabolismo respiratorio.