Producción de bacteriocinas en Pseudomonas PGPRs: una herramienta para la supervivencia de las bacterias en la rizósfera

GODINO, A; PRINCIPE, A; FERNÁNDEZ, M; MORAN, F; FISCHER, S

Buenos Aires

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

Asociación Argentina de Microbiologia

La competitividad es uno de los factores principales a tener en cuenta a la hora de formular un inoculante basado en PGPRs. Las bacterias son capaces de producir bacteriocinas (antimicrobianos de espectro reducido) como una herramienta para la competencia. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue identificar posibles genes de bacteriocinas en los genomas de las PGPRs Pseudomonasfluorescens SF4c y SF39a. La búsqueda de genes de bacteriocinas se realizó utilizando herramientas bioinformáticas: BAGEL3, BLAST, ORF finder, Pfam. La capacidad de producir bacteriocinas de las cepas SF39a y SF4c fue analizada mediante un ensayo de inhibición en placa. Un mutante de la cepa SF39a en uno de los genes de bacteriocina fue construido mediante doble recombinación. Enel genoma de la cepa SF39a se identificó un ORF que codifica para una bacteriocina similar a las piocinas tipo S (bacteriocina soluble de bajo peso molecular) y un cluster, de aproximadamente 40 genes, similar a los operones que codifican para las piocinas tipo R y F (bacteriocinas de alto peso molecular similares a colas de fagos). En el ensayo de inhibición en placa, la cepa SF39a fue capaz de inhibir bacterias de los géneros Pseudomonas y Xanthomonas mostrando halos de inhibición de gran diámetro, característicos de piocinas S. Halos más pequeños, característicos de piocinas R y F, no fueron observados. Un mutante en el gen de la piocina S (pyoS) fue realizado para confirmar quedicha bacteriocina es la responsable del halo de inhibición observado en placa. El mutante pyoS mostró un fenotipo deficiente en la producción del halo más grande; sin embargo, se observó un halo pequeño alrededor de la colonia que correspondería a las piocinas R y F identificadas en el genoma. En la cepa salvaje, el halo pequeño fue enmascarado por el halo de mayor diámetroproducido por la piocina S. Previamente, en nuestro grupo se demostró que la cepa SF4c es capaz de producir piocinas tipo fagos. En el genoma de dicha cepa se logró identificar el cluster completo para estas bacteriocinas, encontrando genes para piocinas tipo R y F, genes regulatorios y genes líticos. En el genoma de SF4c también se pudo identificar dos genes para piocinas tipo S. Al realizar los ensayos de inhibición observamos que SF4c produce dos tipos de halos diferentes según la cepa sensible a la que se enfrente: uno muy pequeño contra P. fluorescens CTR212, correspondiente a las piocinas tipo fagos, y otro de gran diámetro contra X. axonopodis pv. vesicatoria, que correspondería a las piocinas S identificadas en el genoma. Estos resultados indican que las cepas SF39a y SF4c son capaces de producir un gran número de bacteriocinas, con estructuras y espectros de acción muy variados, para competir con la flora nativa del suelo.Entender cómo estas bacterias compiten con poblaciones rizosféricas es crucial para lograr cepas de Pseudomonas efectivas como inoculantes.