Estudio de Quorum Sensing en bacterias del genero Frankia

GABBARINI, L; WALL LG

Córdoba

Congreso; XI Congreso Argentino de Microbiología; 2007

AAM

Las bacterias Gram positivas del género Frankia son actinomycetes que tienen la capacidad de fijar nitrógeno atmosférico y de asociarse simbióticamente con plantas actinorrícicas. Se conoce como Quorum Sensing (QS) al sistema que utilizan ciertas bacterias para detectar la densidad de población por medio de señales específicas y así generar una acción concertada. En bacterias Gram negativas las moléculas señal más conocidas pertenecen a la familia de las acetil homoserina lactosas. En las Gram positivas se conocen dos tipos de moléculas, los pequeños péptidos autoinductores y las γ-butirolactonas (descriptas para muchos Sreptomyces). A partir de resultados previos, en esta misma linea de trabajo, sobre factores difusibles involucrados en la nodulación de Diascaria por Frankia, y el creciente reconocimiento de estos mecanismos de QS funcionando en la interacción de plantas con microorganismos, nos propusimos estudiar si en Frankia operan los mecanismos de QS ya conocidos o descritos en otros microorganismos. El objetivo de este estudio fue intentar detectar o poner en evidencia las moléculas señal, las proteínas receptoras o bien las moléculas encargadas de la biosíntesis de las diferentes señales descriptas y caracterizadas hasta el momento. Para este trabajo se realizaron bioensayos y análisis bioinformáticos.  Para este último análisis se buscó y comparó las secuencias conocidas de todas aquellas proteínas involucradas en los distintos mecanismos de Quorum sensing en los genomas de tres Frankias que ya se encuentran totalmente secuenciados. Los resultados de los bioensayos nos mostraron que la cepa BCU110501 del género Frankia se comporta como Streptomyces coelicolor en un ensayo que detecta la producción de γ-butirolactonas. Además, encontramos que las secuencias de amino ácidos que se encuentran muy conservadas en los receptores de γ-butirolactonas de diferentes Streptomyces se encuentran también en los tres genomas de Frankia. Con las secuencias homólogas encontradas en Frankia se hizo una predicción de estructura secundaria y resultó muy similar con la predicción realizada para el receptor de γ-butirolactona. Estos resultados constituyen los primeros indicios de que las bacterias del género Francia podrían utilizar un mecanismo de QS igual o similar al que utilizan las bacterias del género Streptomyces. Por otro lado, los analisis bioinformaticos descartan en principio la existencia de mecanismos de QS mediados por péptidos.