Evaluacion de catabolismo de auxinas en Bradyrhizobium japonicum E109.

Abstract

La rizósfera es la región del suelo en la cual la actividad microbiológica está influenciada por lasraíces de diversas especies vegetales. Las bacterias de la rizósfera denominadas rizobacterias,poseen la capacidad de colonizar el interior o exterior de las raíces estableciendo una relaciónsimbiótica o de vida libre con especies de leguminosas y no leguminosas. Varios génerosbacterianos tienen la potencialidad de promover el crecimiento vegetal por mecanismos comola fijación biológica de nitrógeno, la solubilización de minerales, producción de sideróforos yelaboración de sustancias reguladoras de crecimiento de las plantas. Bradyrhizobiumjaponicum E109, la cepa más utilizada en la formulación de inoculantes para soja en Argentina,posee la capacidad de producir compuestos reguladores del crecimiento vegetal, tales comoauxinas, citocininas y giberelinas. La regulación de los niveles óptimos de tales hormonas tantoen la bacteria como en la planta se define como homeostasis y es llevada a cabo pormecanismos tales como la biosíntesis y el catabolismo. Evidencia preliminar de nuestro gruposugiere que el catabolismo de auxinas y particularmente del ácido indol-3-acético (AIA) enE109 es llevado a cabo por una molécula de origen protéico y carácter enzimático concapacidad de oxidar en forma irreversible la hormona. En este trabajo se evaluó elcomportamiento de sobrenandantes de E109 en su capacidad de catabolizar el AIA y dilucidarel agente responsable de dicha degradación. Para ello, en sobrenadantes puros de E109previamente con la adición exógena de AIA se evaluó la concentración de AIA, en función deltiempo, luego de ser sometidos a tratamientos físicos desnaturalizantes como el calor, o laadición exógena de enzimas del tipo peroxidasa o peróxido de hidrogeno, para evaluar elcatabolismo de la hormona en tales condiciones. Adicionalmente, este comportamiento seevaluó en variantes genotípicas de E109 deficientes en genes que podrían participarpotencialmente de la degradación de la hormona. Los resultados obtenidos demuestran queluego de las 6 horas de adicionar el AIA, la concentración de la misma disminuye en un 50% yluego de 24 h no se detecta trazas de la hormona. Cuando se somete el sobrenadante de E109a desnaturalización por calor, y se adiciona posteriormente AIA, la degradación no es llevada acabo. Se cree que el o los compuestos responsables del mecanismo catabólico son liberados almedio de manera constitutiva, previo a la adición de la hormona, que se acumulan en el medioen la fase estacionaria de crecimiento y tienen un comportamiento de saturación del tipoenzimático. A partir de estas observaciones se podría considerar el catabolismo de AIA comoun mecanismo para mantener la homeostasis bacteriana en presencia de la hormona y comoparte del metabolismo de esta hormona en rizobacterias.