Caracterización genómico-funcional del flagelo subpolar de Bradyrhizobium diazoefficiens USDA 110

Abstract

La capacidad de moverse es una propiedad muy importante para cualquier especie bacteriana. Esta característica le permite colonizar nuevos nichos, alejarse de sustancias nocivas y acercarse en busca de nuevos nutrientes, entre otras. Particularmente, B. diazoefficiens es un rizobio que puede hallarse en los suelos (naturales y antrópicos) y vivir en vida libre -estado planctónico (movilidad) o estado sésil (formando biofilms)- o interaccionando con su par simbiótico. Para buscar y colonizar plantas de soja, una bacteria móvil debe desplazarse hacia sus raíces, ser capaz de adherirse y formar microcolonias, infectar las raíces más pequeñas y diferenciarse a bacteroide dentro de los nódulos. Este cambio radical entre los diferentes estadíos se debe a un gran cambio en la transcripción genética y expresión proteica en cada uno de ellos (Jiménez-Guerrero et al., 2017). B. diazoefficiens utiliza dos sistemas de flagelos (lateral y subpolar) que le permiten desplazarse. La síntesis flagelar es un proceso que se encuentra altamente regulado dado la gran cantidad de proteínas necesarias y el alto costo energético que implica su formación (Macnab, 2003). En general, la síntesis de los flagelos ocurre en etapas escalonadas, que, dependiendo del microorganismo, puede ser dividida en tres o cuatro, siendo cada una de ellas desencadenada por una señal específica (Figura I.7). A través de estudios bioinformáticos, hemos podido asignar dos modelos de regulación diferentes a cada uno de los sistemas flagelares de B. diazoefficiens. Para los flagelos laterales, nuestro grupo de investigación demostró, mediante estrategias de mutagénesis dirigida y ensayos de PCR cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR) que el sistema de regulación depende del par LafR/FlbTL, siendo el sistema regulatorio similar al descripto en E. meliloti. Por el contrario, la regulación de la síntesis del sistema subpolar, el cual es necesario en los procesos de natación lineal, adhesión a superficies y quimiotaxis, aún no ha sido estudiado en este microorganismo. Objetivo general En este trabajo de Tesis nos planteamos como objetivo principal la caracterización de la cascada regulatoria de la síntesis del flagelo subpolar de B. diazoefficiens USDA 110 y las señales involucradas en este proceso. Objetivos específicos: 1) Caracterización genómica detallada de los genes que codifican el flagelo subpolar mediante técnicas bioinformáticas. 2) Identificar y caracterizar los genes relacionados con la regulación de la síntesis del flagelo subpolar de B. diazoefficiens USDA 110. 3) Evaluar posibles señales involucradas en el control de la síntesis del flagelo subpolar. 4) Evaluar el rol del c-di-GMP sobre la regulación del flagelo subpolar de B. diazoefficiens USDA 110.