Análisis de la compleja red controlada por el regulador global Anr en especies de Pseudomonas con diferentes estilos de vida

TRIBELI, PAULA; LUJAN, ADELA M; SMANIA, ANDREA M; LOPEZ, NANCY I

ROSARIO

Congreso; XXIII CONGRESO LATINOAMERICANO DE MICROBIOLOGÍA; 2016

Asociación Latinoamericana de Microbiología (ALAM)

En el género Pseudomonas, el regulador global Anr controla la expresión de genes implicados en la transición de aerobiosis a anaerobiosis y la supervivencia a bajas tensiones de O2. Si bien, existe una establecida relación de Anr con el metabolismo energético en ausencia de O2, el número de funciones Anr‐dependientes se ha ampliado recientemente, revelando un papel importante en la adaptación y patogenesis. Sin embargo, el conocimiento de la función reguladora de Anr en las distintas especies de Pseudomonas es aún limitado.El objetivo de este estudio fue realizar un análisis comparativo del regulón Anr en 5 especies de Pseudomonas con distinto nicho ecologíco (P. aeruginosa PAO1, P. syringae B278a, P. putida KT2440, P. protegens Pf‐5, P. extremaustralis 14‐3b) y determinar si éstas diferencias ecológicas tendrían una implicancia en la composición del regulón.Para la determinación de los probables genes blanco de Anr a nivel global, se analizaron los genomas bacterianos de cada especie mediante el uso de las herramientas bioinformáticas ClustalO, MEGA3, SeedViewer, BlastN y PRODORIC. Para el análisis de la expresión de Anr se realizaron experimentos de RT qPCR en cultivos aeróbicos y microaeróbicos en fase exponencial en cada una de las especies.El análisis in silico mostró que el gen anr presenta un alto grado de sintenia y de conservación de los residuos aminoacidicos claves para la función en todas las especies analizadas. El análisis de la expresión de anr indicó que el regulador se transcribe diferencialmente en las especies de Pseudomonas. El regulón Anr en las cepas modelo (pan‐regulon) estuvo formado por 214 genes, con sólo 5 genes comunes a todas las especies (hmnE, betB, cioA, yhbH y un ORF homólogo a PA2867). P. aeruginosa y P. syringae, 2 especies patogénicas, compartieron 16 genes, como zur, nuoA, pilG y gshB entre otros; mientras que las 3 no patogénicas compartieron 25, entre los que se destaca la proteasa codificada por pepN. Por su lado, dentro de P. aeruginosa, el regulón Anr de 6 cepas aisladas de pacientes fibroquisticos (FQ) mostró alta conservación (89%) en relación a PAO1, sin detectarse mayores variaciones en los genes blanco. El estudio de 24 mutaciones acumuladas durante el proceso infeccioso en regiones intergénicas que contienen el Anr‐box a partir de 2 cepas hipermutadoras de P. aeruginosa mostró que ninguna de ellas ocurrió en las secuencias correspondientes a Anr‐box.La alta conservación a nivel de secuencia de Anr, la expresión diferencial del gen anr en el género Pseudomonas y la diferente composición del regulón indican una posible relación entre los genes blanco que lo componen y el nicho ecologico que las distintas especies habitan. La conservación del regulon entre distintas cepas clínicas y la ausencia de mutaciones en los Anr‐box en las cepas hipermutadoras, sugieren la participación de este regulador en la adaptación de P.aeruginosa al ambiente FQ.