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

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

San Miguel de Tucumán

Simposio; 7ma edición del Simposio Argentino de Jóvenes Investigadores en Bioinformática; 2022

Argentine Regional Student Group (RSG-Argentina)

Bacterias de la especie Lactiplantibacillus plantarum son utilizadas en la industria alimentariapor sus propiedades biotecnológicas y probióticas. Algunas cepas tienen efectosinmunomoduladores sobre el huésped y son capaces de mejorar la resistencia frente adiferentes patógenos, incluidos los virus. Sin embargo, hasta la fecha no se conocen conprecisión los genes bacterianos implicados en el efecto inmunomodulador. En este trabajo seutilizaron los genomas completos de L. plantarum MPL16, CRL1506, CRL681 y TL2766 pararealizar estudios de genómica comparativa y funcional con el objetivo de identificar los genesimplicados en sus efectos inmunomoduladores diferenciales. L. plantarum WCFS1, una cepacon probada actividad probiótica también fue utilizada para las comparaciones. El análisis delos genes implicados en las vías metabólicas de las cinco cepas no reveló diferencias en elmetabolismo de aminoácidos, lípidos, nucleótidos, cofactores y vitaminas, ni en los genesasociados al metabolismo energético ni a la biosíntesis de lipoproteínas y ácidos teicoicos. Sinembargo, se encontraron diferencias entre las cinco cepas al considerar las vías delmetabolismo de los carbohidratos, particularmente en presencia/ausencia de glicosilhidrolasasy glicosiltransferasas. En L. plantarum están descriptos 4 clústeres de genes que codificanexopolisacaridos. Se encontró una gran variabilidad en la presencia/ausencia de estos genesentre las 5 cepas en estudio. Además, se detectó una gran variación en la presencia/ausenciade los genes para proteínas de superficie en cada cepa de L. plantarum, las cuales estáninvolucradas 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 consideraque los factores de adhesión ayudan a las bacterias probióticas a persistir en el tractogastrointestinal del hospedador y a competir con los patógenos, así como a estimular elsistema inmunológico. En cepas de L. plantarum se han identificado proteínas con múltiplescopias de los dominios de unión a mucina MucBP (PF06458) o Mub_B2. El análisis genómicoreveló que las cinco cepas evaluadas en este trabajo presentaron varias proteínas con múltiplesdominios MucBP. Se observó además que L. plantarum MPL16 se diferenció de las demáscepas en estudio por la ausencia de los genes fbp1, cbp2 y cnaB; y por ser la única en presentargenes para una proteína con domino SplA (PF03217) y una proteína con dominio bacterianosimilar a la inmunoglobulina (Ig-like Big_3, PF07523). Los resultados de este trabajo deinvestigación sugieren que existiría una gran variabilidad en las proteínas que decoran lasuperficie de cada una de las cepas de L. plantarum estudiadas y que podrían estarinvolucradas en su capacidad diferencial para modular la respuesta inmune antiviral innata.Por otro lado, los estudios de genómica comparativa y funcional realizados no permitieronproponer genes bacterianos involucrados en el efecto inmunomodulador, ya que no fueposible correlacionar un grupo específico de genes con la capacidad inmunomoduladoradiferencial de las cepas de L. plantarum evaluadas.