Ocurrencia de intrones del grupo II en metagenomas de sedimentos submareales de distinta procedencia.

NAPOLITANO N.; VAZQUEZ S.; SJÖLING S.; LUNDGREN L.; DIONISI H.; LOZADA M.; JANSSON J.; MAC CORMACK W.; QUIROGA C.

Congreso; III Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental; 2015

Asociación Argentina de Microbiología

Losintrones del grupo II son enzimas de ARN o ribozimas que se encuentranampliamente distribuidas en plantas, hongos, algas y bacterias. Estas ribozimasposeen diversas actividades, tales como splicingy movilización mediante un intermediario de ARN. Para lograr su forma activaóptima, el ARN de la ribozima se une a su cofactor, denominado IEP. Estosintrones invaden específicamente un genoma, función que depende de laestructura secundaria del ARN como de la presencia de su cofactor. La proteínaIEP permite clasificar a los intrones del grupo II en diversas clases:cloroplasto (Cl1 y Cl2), mitocondrial (Ml) y bacteriano (A a F). Los intronesdel grupo II de la clase C se caracterizan por insertarse eficientemente upstream de terminadorestranscripcionales o en los sitios de recombinación attC de los cassettes deresistencia a antibióticos. Estudios previos demostraron que al invadir genomasde patógenos bacterianos algunos intrones de la clase C colaboran con lamultirresistencia antibiótica. Por otro lado, se postuló que intrones de laclase C se encontrarían formando parte de genomas de bacterias marinas. Elobjetivo de este trabajo fue evaluar la ocurrencia de las distintas clases deintrones del grupo II en metagenomas de sedimentos submareales de dos zonas condiferente salinidad y determinar qué elementos dentro de esta familia deribozimas son los más exitosos. Para ello, se analizaron 11 metagenomas, 6 deellos procedentes de Caleta Potter, Isla 25 de Mayo (Rey Jorge), Antártida, y 5del Mar Báltico en Vartahamnen, Suecia. Ladetección de las ribozimas se realizó mediante la búsqueda de homólogos de laproteína IEP usando 10 secuencias de referencia, que representan todas lasclases de intrones del grupo II conocidas. Como primer paso se elaboró unalgoritmo en el cual se incorporaron como filtros de exclusión un e-value mayor a -40 y un porcentaje deidentidad superior a 35, de forma tal de garantizar la detección de todos losintrones presentes en las muestras. Este análisis resultó en la detección de199 candidatos en los metagenomas de Antártida y 307 en los metagenomas del MarBáltico. Análisis filogenéticos usando los métodos de neighbor-joining y máxima verosimilitud con el programa MEGA V6.0mostraron que los intrones de la clase C fueron las ribozimas más abundantestanto en sedimentos de Antártida (28%) como del Mar Báltico (35%). Por elcontrario, se observó una escasa o nula presencia de intrones de las clases A,B, o Ml en ambos nichos. Asimismo, este estudio permitió evidenciar que existenal menos 10 nuevas clases de intrones del grupo II, capaces de invadir nuevasregiones de un genoma.Nuestros resultados comprueban que la clase C deintrones del grupo II es la ribozima más diseminadas en genomas de bacterias marinas.Además, se evidencia la posible diseminación de estos intrones de nichosmarinos a ambientes hospitalarios, pudiendo colaborar en el incremento de lamultirresistencia antibiótica.