Caracterización fenotípica de una fosfodiesterasa regulada por la proteína reguladora BvgR en Bordetella bronchiseptica

Abstract

Bordetella bronchiseptica es una bacteria Gram negativa capaz de generar infecciones en el tracto respiratorio de numerosos animales e inclusive de pacientes humanos inmunocomprometidos. Este patógeno cuenta con un sistema de dos componentes BvgAS que regula la transición entre sus fases virulenta y avirulenta. Durante la fase virulenta, B. bronchisepticaexpresa factores de virulencia necesarios para el proceso de infección y reprime la expresión de factores de avirulencia. Los factores de avirulencia se expresan en la fase avirulenta de la bacteria. Otro sistema de regulación presente en B. bronchiseptica, y común en otras bacterias Gram negativas, es el mediado por el segundo mensajero c-di-GMP. Su concentración depende de la actividad de enzimas que lo sintetizan (diguanilato ciclasas con dominio GGDEF) o que lo degradan (fosfodiesterasas con dominios EAL o HD-GYP). Nuestro laboratorio ha demostrado que en B. bronchiseptica altos niveles de c-di-GMP promueven el fenotipo de formación de biofilm mientras reprimen el de movilidad. Recientes resultados del grupo sugerirían que existe una relación más compleja de lo inicialmente pensado entre los sistemas de regulación BvgAS y el mediado por c-di-GMP. En este sentido, hemos observado mediante ensayos transcriptómicos que BvgR, una proteína descripta como parte del sistema BvgAS cuya función es reprimir la expresión de proteínas durante la fase virulenta de B. bronchiseptica, regula numerosas proteínas asociadas al metabolismo de c-di-GMP. De las ocho proteínas con dominio EAL codificadas en el genoma de B. bronchiseptica, BvgR reprime la expresión de solo una de ellas: PdeB. El gen pdeB codificaría para una fosfodiesterasa que no ha sido descripta anteriormente. Con el objetivo de estudiar el rol de PdeB ensayamos dos de los principales fenotipos de B. bronchiseptica: movilidad en agar blando y formación de biofilm en pocillos de PVC. Para ello, se construyó una cepa de B. bronchiseptica que sobreexpresa PdeB desde un plásmido bajo el control de un promotor fuerte y una cepa B. bronchiseptica mutante en pdeB (∆PdeB). Cuando se ensayó la movilidad en agar blando, se observó que la sobreexpresión de PdeB aumenta la movilidad, mientras que el mutante ∆PdeB presentó una leve pero significativamente menor movilidad que la cepa silvestre y al complementarse, el fenotipo fue restaurado. Cuando se ensayó la capacidad de formar biofilm de la cepa ∆PdeB, se observó una significativamente menor cantidad de biofilm formado por la mutante que por la cepa silvestre. Este resultado indicaría que PdeB podría estar involucrada en alguno de los procesos importantes para la formación de biofilm. Estos ensayos se realizaron en condiciones en donde BvgR está activa, lo que resulta interesante dado que indicaría que, aunque BvgR reprima su expresión, PdeB mantiene cierto nivel de expresión basal en dicha condición.