Caracterización genómica de cepas de Lactiplantibacillus plantarum con y sin actividad inmunomoduladora antiviral

ALBARRACIN, LEONARDO; ELEAN, MARIANO; RAYA TONETTI, FERNANDA; DENTICE MAIDANA, STEFANIA; ORTIZ MOYANO, RAMIRO; VILLENA, JULIO

Simposio; 7mo Simposio Argentino de Jóvenes Investigadores en Bioinformática; 2022

Bacterias de la especie Lactiplantibacillus plantarum son utilizadas en la industria alimentaria por sus propiedades biotecnológicas y probióticas. Algunas cepas tienen efectos inmunomoduladores sobre el huésped y son capaces de mejorar la resistencia frente a diferentes patógenos, incluidos los virus. Sin embargo, hasta la fecha no se conocen con precisión los genes bacterianos implicados en el efecto inmunomodulador. En este trabajo se utilizaron los genomas completos de L. plantarum MPL16, CRL1506, CRL681 y TL2766 para realizar estudios de genómica comparativa y funcional con el objetivo de identificar los genes implicados en sus efectos inmunomoduladores diferenciales. L. plantarum WCFS1, una cepa con probada actividad probiótica también fue utilizada para las comparaciones. El análisis de los genes implicados en las vías metabólicas de las cinco cepas no reveló diferencias en el metabolismo de aminoácidos, lípidos, nucleótidos, cofactores y vitaminas, ni en los genes asociados al metabolismo energético ni a la biosíntesis de lipoproteínas y ácidos teicoicos. Sin embargo, se encontraron diferencias entre las cinco cepas al considerar las vías del metabolismo de los carbohidratos, particularmente en presencia/ausencia de glicosilhidrolasas y glicosiltransferasas. En L. plantarum están descriptos 4 clústeres de genes que codifican exopolisacaridos. Se encontró una gran variabilidad en la presencia/ausencia de estos genes entre las 5 cepas en estudio. Además, se detectó una gran variación en la presencia/ausencia de los genes para proteínas de superficie en cada cepa de L. plantarum, las cuales están involucradas en procesos como la adherencia al hospedador, el reconocimiento de receptores, la degradación y absorción de nutrientes, así como en la transducción de señales. Se considera que los factores de adhesión ayudan a las bacterias probióticas a persistir en el tracto gastrointestinal del hospedador y a competir con los patógenos, así como a estimular el sistema inmunológico. En cepas de L. plantarum se han identificado proteínas con múltiples copias de los dominios de unión a mucina MucBP (PF06458) o Mub_B2. El análisis genómico reveló que las cinco cepas evaluadas en este trabajo presentaron varias proteínas con múltiples dominios MucBP. Se observó además que L. plantarum MPL16 se diferenció de las demás cepas en estudio por la ausencia de los genes fbp1, cbp2 y cnaB; y por ser la única en presentar genes para una proteína con domino SplA (PF03217) y una proteína con dominio bacteriano similar a la inmunoglobulina (Ig-like Big_3, PF07523). Los resultados de este trabajo de investigación sugieren que existiría una gran variabilidad en las proteínas que decoran la superficie de cada una de las cepas de L. plantarum estudiadas y que podrían estar involucradas en su capacidad diferencial para modular la respuesta inmune antiviral innata. Por otro lado, los estudios de genómica comparativa y funcional realizados no permitieron proponer genes bacterianos involucrados en el efecto inmunomodulador, ya que no fue posible correlacionar un grupo específico de genes con la capacidad inmunomoduladora diferencial de las cepas de L. plantarum evaluadas.