CARACTERIZACIÓN DE MECANISMOS REGULATORIOS INVOLUCRADOS EN LA HOMEOSTASIS DE Mg2+ EN Salmonella enterica

JULIETA BARCHIESI; MARÍA E. CASTELLI; FERNANDO C. SONCINI; ELEONORA GARCÍA VÉSCOVI

Buenos Aires

Congreso; IV Congreso Argentino de Microbiología General (SAMIGE); 2007

Fundación Instituto Leloir

El Mg2+ es un catión de vital relevancia biológica, requerido para una extensa variedad de funciones celulares. En Salmonella typhimurium la concentración de Mg es modulada a través del sistema de dos componentes PhoP/PhoQ. Dicho sistema, en ambientes con niveles de Mg limitantes, activa la expresión de diversos genes, entre ellos, dos loci que codifican para dos de los transportadores de Mg presentes en Salmonella, mgtA y mgtCB. Previamente, en nuestro laboratorio se demostró que los genes mgtA y mgtCB están también regulados por los niveles de magnesio intracelular mediante un mecanismo dependiente de la región 5´ no traducida del gen e independiente del sistema PhoP/PhoQ. Paralelamente, y con el objeto de detectar la posible presencia de un factor regulatorio involucrado en el mecanismo descrito, se generó una biblioteca de expresión genómica de Salmonella y se aisló un clon que mostró activación de la fusión transcripcional mgtA-lacZ. Este clon albergaba el gen rob. Rob es un miembro de la familia de reguladores transcripcionales AraC/XylS, que incluye a las proteínas MarA y SoxS. Los tres reguladores reconocen una secuencia consenso común de 20 pb, con un motivo altamente degenerado, denominado caja mar/sox/rob, y poseen diferentes efectos cuantitativos sobre promotores individuales de un conjunto de genes comunes a los mismos. La activación del regulón en E. coli confiere a la bacteria resistencia a antibióticos, superóxidos y solventes orgánicos. En el laboratorio, ensayos de actividad b-galactosidasa permitieron determinar que el efecto inductor de la expresión de mgtA por Rob se verifica de modo independiente de PhoP/PhoQ, y de la regulación Mg - dependiente. Además, no se observó activación de mgtA por reguladores homólogos a Rob, como MarA y SoxS,en un entorno génico salvaje. Mediante ensayos de extensión del cebador, retardo del ADN en geles y de huella digital se caracterizó la región promotora de mgtA dependiente de Rob y se corroboró la presencia de una caja mar/sox/rob. Posteriormente, con la finalidad de determinar la implicancia fisiológica de la regulación de mgtA por Rob, se ensayó el efecto de la mutación en dicho gen sobre la resistencia a solventes orgánicos y quinolonas. Sorprendentemente, la resistencia a ciclohexano y ciprofloxacina mediada por Rob se vio disminuida en un entorno mgtA-, demostrando que MgtA interviene directa o indirectamente, a través de la regulación homeostática del Mg2+ celular, en la resistencia a estos compuestos inducida por Rob. Estos resultados revelan que la regulación Rob-dependiente adiciona un nivel de complejidad extra al control de la expresión de MgtA.