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IMPORTANCIA DE LA FORMACIÓN DE BIOFILM DE PSEUDOMONAS RESINOVORANS EN EL PROCESO DE OXIDACIÓN DE MANGANESO(II)

CIANCIO CASALINI, Lucila | PIAZZA, Ainelén | OTTADO, Jorgelina | GOTTIG, Natalia

INSTITUTO DE BIOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR DE ROSARIO (IBR-CONICET, FBIOYF, UNR)

Introducción y Objetivos:
Las bacterias oxidantes de Manganeso (MOB, Manganese-oxidizing bacteria) representan una herramienta biotecnológica aplicable a procesos de biorremediación. La MOB denominada Pseudomonas resinovorans MOB-449 fue aislada por nuestro grupo de trabajo, a partir de muestras ambientales, con el fin de implementar su uso en sistemas de tratamiento biológico de remoción de Mn. Para mejorar la aplicación de esta bacteria en estos procesos, se requiere de un conocimiento básico previo acerca del mecanismo molecular y de las condiciones en las cuales la bacteria oxida el metal. Por este motivo, el objetivo de este trabajo consistió en analizar la oxidación de Mn (II) de MOB-449 en distintas condiciones de crecimiento y en identificar los procesos biológicos involucrados en dicho proceso.
Materiales y Métodos:
En primer lugar, se evaluó como afecta la condición de crecimiento de la bacteria en la formación de óxidos de Mn. Para ello, la misma fue crecida en agitación y en forma estática, a 18°C y 30°C, en medio de cultivo Lept, conteniendo Mn. A distintos tiempos, se cuantificaron los óxidos formados y, además, se realizaron ensayos de actividad oxidante de Mn in vitro. Debido a que el crecimiento en forma estática favoreció el proceso de oxidación, se realizaron ensayos de biofilm con la bacteria MOB-449 que expresa la proteína GFP, para analizar si ambos procesos se encuentran asociados. La bacteria se creció de forma estática en microplacas, a 18°C y 30°C, en presencia o ausencia de Mn y la formación del biofilm fue visualizada diariamente mediante técnicas de microscopía confocal. Un ensayo similar se realizó con el propósito de evaluar si el proceso de formación de biofilm es afectado por la presencia de otros metales, que pueden coexistir en la naturaleza junto al Mn. Finalmente, se realizó un estudio de proteómica comparativa para identificar posibles proteínas asociadas a la oxidación de Mn. Para ello, se seleccionó la condición de crecimiento que favoreció la mayor producción de óxidos (determinada anteriormente) y se creció a la bacteria en presencia o ausencia de Mn, durante 3 días, a 18°C y 30°C. A ese tiempo la bacteria solo oxida a 18°C, por lo que el crecimiento a 30°C se considera como una condición control, donde la oxidación no se lleva a cabo.
Resultados:
Los resultados demostraron que el crecimiento en agitación disminuye la actividad oxidante de Mn tanto in vivo cómo in vitro. A su vez, en la condición de crecimiento estático se observó que a 18°C la oxidación de Mn es más rápida y más eficiente que a 30°C. Respecto a los ensayos de biofilm, fue mayor cuando la bacteria crece a 18°C. A partir del análisis proteómico se detectó un aumento en la abundancia de oxidorreductasas, citocromos y de proteínas que conforman el sistema de movilidad por twitching, que podrían participar en la oxidación de Mn.
Conclusiones:
La oxidación de Mn ocurre cuando la bacteria crece de forma estática, en forma de biofilm. Estudios futuros serán necesarios para una mayor comprensión del proceso.