Análisis del perfil de localización diferencial de secuencias de inserción en rizobios

EZEQUIEL G. MOGRO; MAURICIO J. LOZANO

Congreso; V Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental; 2021

Asociación Argentina de Microbiología

En agriculturaes común el uso de biofertilizantes como alternativa a la fertilizaciónquímica, dado al impacto ambiental que genera esta última. Los rizobios son α- y β-Proteobacterias con la capacidad de fijar N2 como amonio cuando están asociadossimbióticamente con raíces de plantas leguminosas. Si bien la fijación denitrógeno se produce en estructuras radiculares especializadas (nódulosfijadores de nitrógeno), estas bacterias también tienen una etapa de vida libreen la que se hallan en mayor concentración en la rizósfera, donde debido a lapresencia de distintas cepas se produce una competencia por la colonización dela misma, la cual finalmente se ve reflejada en la ocupación de los nódulos. El estudio de las diferencias genéticas entre las distintas cepas podríadevenir en una mayor comprensión de los factores más influyentes que favorezcanel establecimiento de la simbiosis planta-rizobio. Una clase de modificacióngenética que podría generar cambios fenotípicos entre estas cepas es laproducida por los elementos genéticos móviles, por lo que nos propusimosanalizar las localizaciones diferenciales de secuencias de inserción (ISs)entre cepas de rizobios. Para ello utilizamos ISCompare, un softwaredesarrollado por nuestro grupo de trabajo, que permite detectar eventos demovilización de ISs entre cepas cercanas. Se analizó de esta forma ladistribución de estas nuevas ISs en regiones intergénicas, promotores, oregiones codificantes, y en este último caso las posibles funciones afectadas.Se destacaron por su mayor frecuencia inserciones en genes relacionados atransporte de iones inorgánicos en Bradyrhizobium diazoefficiens, transcripciónen Rhizobium etli, traducción en Rhizobium leguminosarum, tráfico intracelularen Sinorhizobium fredii y funciones diversas en la transcripción, replicación,recombinación y reparación del genoma en Sinorhizobium meliloti.Adicionalmente, en el caso de S. meliloti varios de los genes afectados por lainserción de ISs mostraron un fenotipo afectado en ensayos STM (signature taggedmutagenesis) realizados en S. meliloti 2011 en los que se evaluó la sobrevidaen formulaciones de inoculante líquido, turba y la competencia por lacolonización de la rizosfera de alfalfa. Estos genes presentan funcionesrelacionadas a la transcripción, y transporte intracelular de coenzimas y ionesinorgánicos. En resumen, nuestros resultados sugieren que en rizobios las ISs semovilizan, siendo seleccionadas principalmente las inserciones en regionespotencialmente neutras, en su mayoría intergénicas, aunque en algunos casospodrían generar una ventaja adaptativa.