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RELEVANCIA DE LA HISTIDÍN QUINASA CHEA1 DE HALOMONAS TITANICAE KHS3 EN LA RESPUESTA QUIMIÓTACTICA GENERAL Y SU EFECTO EN LA FORMACIÓN DE BIOFILM

BALMACEDA, Rocio 1 | HERRERA SEITZ, María Karina2 | STUDDERT, Claudia1

INSTITUTO DE AGROBIOTECNOLOGÍA DEL LITORAL 1; INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOLÓGICAS, IIB CONICET UNMDP, FCEYN 2

Introducción y Objetivos:
En los últimos años, se ha planteado la importancia de la quimiotaxis en los procesos de biodegradación de contaminantes ambientales dado que ésta le permitiría a la bacteria encontrar sustratos con mayor eficiencia. Halomonas titanicae KHS3 es una bacteria halófila aislada del Puerto de Mar del Plata, capaz de crecer usando hidrocarburos poliaromáticos como única fuente de carbono y muestra quimiotaxis hacia estos compuestos. La secuenciación del genoma permitió la identificación del Cluster 1 relacionado a quimiotaxis, muy similar al cluster che de E. coli. El presente trabajo busca comprender la relevancia del Cluster 1 en el comportamiento quimiotáctico.
Materiales y Métodos:
Se generó una mutante de deleción en el gen de la histidín quinasa cheA1. La construcción implicó el clonado de las regiones flanqueantes del gen a delecionar en un vector suicida, su incorporación en el locus correspondiente por recombinación homóloga y la posterior escisión de las secuencias plasmídicas tras una segunda recombinación. La mutante obtenida fue confirmada por Reacción en Cadena de la Polimerasa, y por otra parte complementada con su propio gen faltante. El comportamiento quimiotáctico de la cepa mutante y salvaje se ensayó en placas de agar blando, y la movilidad fue observada en microscopio óptico de campo oscuro. El crecimiento de ambas cepas en medio líquido se determinó por densidad óptica. Adicionalmente, se realizaron ensayos de formación de biofilm por el método de coloración con cristal violeta, capacidad de autoagregación, macrocolonias en distintos medios y producción de exopolisacáridos por el método de rojo Congo.
Resultados:
La deleción del gen cheA1 destruyó por completo la respuesta quimiotáctica. La ausencia de anillos de quimiotaxis se debe sólo a deficiencias en quimiotaxis ya que ambas cepas presentaron movilidad similar. La expresión del propio gen cheA1 no restauró el fenotipo de la mutante obtenida. Un análisis detallado de la misma mostró que el gen inmediatamente río abajo, que codifica para la proteína acopladora CheW1, tendría alteraciones en el sitio de unión a ribosoma. Un ensayo de Western Blot con anticuerpos anti-CheW confirmó una notable disminución en la expresión de CheW1. En un medio con fenantreno como única fuente de carbono y en ausencia de agitación la mutante en cheA1 mostró un crecimiento más lento respecto a la cepa salvaje, apoyando así el papel de la quimiotaxis en la eficiencia de la utilización del sustrato en esas condiciones. La mutante evidenció un incremento notable en su capacidad de formación de biofilm y autoagregación. Este aumento no puede explicarse por diferencias en la producción de exopolisacáridos. La morfología de macrocolonias de ambas cepas presenta diferencias que varían en diferentes medios.
Conclusiones:
Los resultados evidencian el rol fundamental de la histidín quinasa CheA1 en la quimiotaxis de H. titanicae. Revelan un efecto inesperado en la formación de biofilm que podría resultar beneficioso para la degradación de contaminantes dado que facilitaría la interacción del microorganismo con las partículas de suelo y los contaminantes hidrófobos.