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

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

Simposio; 7mo Simposio Argentino de Jóvenes Investigadores en Bioinformática; 2022

Bacterias de la especie de Lactiplantibacillus plantarum son utilizadas en la industria alimentaria por sus propiedades probióticas. Algunas de estas, tienen efectos inmunomoduladores sobre el huésped y son capaces de mejorar la resistencia frente a diferentes patógenos, incluidos los virus. Sin embargo, hasta la fecha no se conocen los genes bacterianos implicados en el efecto inmunomodulador. En este trabajo se utilizaron los genomas completos de L. plantarum MPL16, CRL1506, CRL681 y TL2766 para realizar estudios de genómica comparativa y funcional con el objetivo de identificar los genes implicados en sus efectos inmunomoduladores diferenciales. L. plantarum WCFS1, una cepa con probada actividad probiótica también fue utilizada para las comparaciones. El análisis de los genes implicados en las rutas metabólicas de las cinco cepas no reveló diferencias en el metabolismo de aminoácidos, lípidos, nucleótidos, cofactores y vitaminas, ni en los genes asociados al metabolismo energético ni a la biosíntesis de lipoproteínas y ácidos teicoicos. Sin embargo, se encontraron diferencias entre las cinco cepas al considerar las rutas del metabolismo de los carbohidratos, particularmente en presencia/ausencia de glicosilhidrolasas y glicosiltransferasas. En L. plantarum están descriptos 4 clústeres de genes que codifican exopolisacaridos, encontrándose una variabilidad en la presencia de estos genes entre las 5 cepas en estudio. Además, se detectó una gran variación en las proteínas de superficie predichas de cada cepa de L. plantarum que estarían involucradas en procesos variables como la adherencia al hospedador, el reconocimiento, la degradación y absorción de nutrientes así como en la transducción de señales. Se considera que los factores de adhesión ayudan a las bacterias probióticas a persistir en el tracto gastrointestinal del huésped y competir contra los patógenos así como a estimular el sistema inmunológico. Se han identificado en cepas de L. plantarum proteínas con múltiples copias de los dominios de unión a mucina MucBP (PF06458) o Mub_B2. El análisis genómico reveló que las cinco cepas evaluadas en este trabajo presentaron varias proteínas con múltiples dominios MucBP. L. plantarum MPL16 se diferenció de las demás cepas en estudio por la ausencia de los genes fbp1, cbp2 y cnaB; y por ser la única en presentar genes para una proteína con domino SplA (PF03217) y una proteína con dominio bacteriano similar a la inmunoglobulina (Ig-like Big_3, PF07523). Los resultados de este trabajo de investigación sugieren que existiría una gran variabilidad en las proteínas que decoran la superficie de cada una de las cepas de L. plantarum estudiadas y que podrían estar involucradas en su capacidad diferencial para modular la respuesta inmune antiviral innata. Por otro lado, los estudios de genómica comparativa y funcional realizados no permitieron proponer genes bacterianos involucrados en el efecto inmunomodulador, ya que no fue posible correlacionar un grupo de genes específicos con la capacidad inmunomoduladora diferencial de las cepas de L. plantarum evaluadas.