ASPECTOS RELEVANTES DEL GENOMA DE LA CEPA AUTÓCTONA B. amyloliquefaciens MEP218 PRODUCTORA DE FENGICINAS CON ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA

MEDEOT, D.B.; ESTRELLA, M. J.; SANNAZZARO, A.; TORRES-TEJERIZO G.; CORREA, A.; PUCHE, R.; CONTRERAS-MOREIRA, B.; PISTORIO, M; JOFRE, E.

Congreso; IV REUNIÓN CONJUNTA DE SOCIEDADES DE BIOLOGÍA DE LA REPÚBLICA ARGENTINA; 2020

El género Bacillus es un taxón muy versátil que incluye tanto patógenos como bacterias promotoras del crecimiento vegetal. En particular, los miembros agrupados en el grupo Bacillus subtilis poseen características relevantes para la industria biotecnológica. En nuestro laboratorio contamos con cepas autóctonas pertenecientes al grupo B. subtilis, una de ella identificada como B. amyloliquefaciens MEP218, promueve el crecimiento vegetal y es productora de metabolitos bioactivos como lipopéptidos cíclicos (LPC). En condiciones de cultivo optimizadas para la producción de LPC, MEP218 produce principalmente fengicina y otros LPC con actividades antifúngicas y antibacterianas bien caracterizadas contra varios fitopatógenos de importancia en la producción agrícola intensiva y extensiva. Debido al gran potencial de Bacillus amyloliquefaciens MEP218 como productora de moléculas bioactivas de interés para la agricultura, la industria farmacéutica y la aplicación como aditivo probiótico en alimentación animal, el objetivo de éste trabajo fue analizar el genoma de esta cepa recientemente secuenciada en búsqueda de genes con potencial aplicación biotecnológica y ampliar el espectro de acción antibacteriana contra otros patógenos. El genoma fue analizado utilizando plataformas disponibles como EDGAR, AntiSMASH, MetaBioMe y BRIG. La actividad antibacteriana de los LPC, y específicamente la fracción de fengicina, contra Staphylococcus aureus, Streptococcus uberis y Salmonella sp., fue determinada en placas de agar LB, utilizando discos de papel embebidos en 10 μL de fengicina (10 mg/mL) o 10 μL de LPC 50x. Como controles se utilizaron 10 μL del extracto obtenido de la cepa JH642, no productora de LPC, y 10 μL de metanol (utilizado para solubilizar los LPC). El genoma consiste de un único cromosoma circular con un tamaño de 3,94 Mb y un contenido de G+C de 46.59% , ambos datos coincidentes con otros genomas de especies de Bacillus. Se detectó un total de 3,941 secuencias codificantes. El análisis del genoma in silico utilizando AntiSMASH reveló 12 regiones conteniendo genes implicados en la síntesis de metabolitos secundarios como LPC no ribosómicos (fengicinas y surfactina) y policétidos, así como un grupo de genes implicados en la síntesis de bacilisina y plantazolicina. Además, en MetaBioMe se encontraron genes para enzimas de gran relevancia industrial como celulasas, xilanasas y α1-4 glucanasas. En el mismo sentido se destaca la detección de un gen que codifica una fitasa implicada en la liberación de fosfato fítico para la nutrición de plantas y animales. En los ensayos de antagonismo en placa se observó que tanto los LPC 50X como las fengicinas producidas por MEP218 inhibieron notablemente el crecimiento de los patógenos ensayados. La incorporación de la secuencia del genoma del MEP218 contribuye a ampliar las bases de datos de Bacillus con sus particularidades únicas como productor de fengicinas antibacterianas y como un recurso posible para la obtención de enzimas con potencial uso biotecnológico ya sea como suplemento para la alimentación animal o para la industria del bioetanol.