Genomica funcional de la bacteria promotora del crecimiento vegetal Azospirillum Brasilense para la caracterizacion de componentes superficiales involucrados en la interaccion con la planta

Abstract

La bacteria promotora del crecimiento vegetal Azospirillum brasilense aumenta el rendimiento de gramíneas y cultivos de importancia económica. Para ejercer los efectos promotores del crecimiento, se requiere de una estrecha asociación de las bacterias con las raíces de las plantas. Estudios previos han informado que varios componentes de la superficie de A. brasilense están implicados en el proceso de adherencia radical. Entre ellos se encuentran los exopolisacáridos (EPS), lipopolisacárido (LPS) y el flagelo polar En esta tesis se informa sobre la caracterización dos genes homólogos, presentes en A. brasilense Cd, a f/mA y flmB de Aeromonas caviae que codifican para proteínas implicadas en la modificación de la flagelina. Mutaciones enflmA oflmB de A. brasilense Cd generan células inmóviles como consecuencia de las alteraciones en el ensamble flagelo polar. Dichas alteraciones en la estructura del flagelo polar también afectaron la capacidad de adherencia radical. Particularmente, se ha determinado que movilidad mediada por el flagelo polar, contribuye en mayor medida que el flagelo polar en su rol de proteína de unión radical para la adsorción bacteriana a las raíces de maíz. Una mutación que afecta la rotación del filamento pero no su expresión, resulta en una drástica disminución del número de bacterias que se adsorben a raíces de maíz El operón flmAB de A. brasilense Cd está implicado en la biosíntesis de polisacáridos de superficie (EPS y LPS), y las modificaciones en los polisacáridos y en el flagelo polar por la inactivación de dichos genes, disminuyen la capacidad de agregación y colonización radical En Aeromonas caviae SchN3 los genesf/mA yflmB están implicados en la vía de síntesis del ácido pseudamínico (Pse5Ac7Ac), un azúcar de nueve carbonos el cual está presente tanto en la flagelina como en el Ag-O del LPS. En este trabajo se demostró que la flagelina polar A. brasilense Cd esta glicosilada. Considerando los cambios observados en el perfil del LPS y en la producción de EPS de los mutantes afectados en el operón flmAB de A. brasilense Cd, se propone que los productos de los genes f/mA yflmB son compartidos en las vías de síntesis de polisacáridos y del flagelo polar. Además, la información obtenida aquí aporta evidencia que la vía de síntesis para el ácido pseudamínico (Pse5Ac7Ac) está ausente o incompleta en A. brasilense Cd Los cambios en el patrón y en la naturaleza de la glicosilación de la flagelina del flagelo polar afectan el funcionamiento óptimo del flagelo y por lo tanto el desplazamiento celular de A. brasilense Cd. Además, se infiere que el filamento polar podría estar constituido por al menos dos variantes de proteínas flagelares (FlaA y FlaB) FlaB integra el filamento polar, aunque en muy baja proporción con respecto a la flagelina mayoritaria FlaA Los estudios por AFM demuestran que la lectina del germen de trigo (WGA) es capaz de interactuar con componentes del tipo sacarídicos presentes en la superficie de A brasilense Cd. Además, la presencia de WGA induce un tipo de movilidad independiente del sistema de flagelación. Este es el primer reporte que presenta evidencia, a nivel de molécula única, la interacción entre la WGA y polímeros del tipo sacarídicos de la superficie de A. brasilense Cd.