QuímicaViva - Ver resumen

ROL DEL MECANISMO DE QUORUM SENSING EN LA CAPACIDAD BIOCONTROLADORA DE BACTERIAS RIZOSFERICAS DE MANÍ (ARACHIS HYPOGAEA L)

NIEVAS, Fiorela Lujan | FORESTO, Emiliano | GIORDANO, Walter Fabian | BOGINO, Pablo Cesar

UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO CUARTO-DPTO. BIOLOGÍA MOLECULAR- FCEFQYN

Introducción y Objetivos:
El maní (A. hypogaea) es una leguminosa de importancia agronómica para la provincia de Córdoba, ya que constituye una economía regional casi exclusivamente dedicada a la exportación. Resulta fundamental cuidar la calidad del grano que se produce, razón por la cual es necesario aplicar estrategias que impidan el desarrollo de enfermedades. En la rizosfera de esta leguminosa se encuentra establecida una amplia y diversa comunidad microbiana que interacciona entre si y con su hospedador a traves de un mecanismo de comunicación denominado quorum sensing (QS). Este proceso depende de la producción de señales químicas que se acumulan hasta alcanzar un umbral de concentración que permite la regulación coordinada de la expresión de genes y por lo tanto del comportamiento bacteriano. El objetivo del presente trabajo consistió en evaluar el rol de QS sobre la capacidad de biocontrol de un aislamiento rizosferico de maní, identificado como Burkholderia sp. Q53, sobre el patógeno fúngico Sclerotium rolfsii, agente causal del marchitamiento blanco.
Materiales y Métodos:
La actividad biocontroladora de esta bacteria fue claramente establecida en ensayos in vitro e in vivo. La detección de moléculas señales de QS del tipo acil homoserin lactonas (AHL) fue determinada mediante bioensayos utilizando las cepas biosensoras C.violaceum CV026 y A. tumefaciens NTL4 (pZLR4); y mediante HPLC-MS/MS. Para la determinación de la actividad antifúngica tanto de la cepa wt como de las respectivas mutantes, se colocó un taco del hongo de aproximadamente 5mm de diámetro en el centro de la placa conteniendo el medio PDA. A continuación a una distancia de unos 3 cm se sembró el inóculo bacteriano. El efecto antagonista se determinó midiendo el crecimiento fúngico del margen del micelio en dirección a la bacteria.
Resultados:
Los resultados mostraron que la cepa es capaz de producir moléculas QS con diferente longitud de cadena de acilo (entre 6 y 14 átomos de C). Por otra parte, análisis moleculares permitieron identificar dos sistemas de QS responsables de sintetizar estas moléculas señal: QS1 (genes cepI/R) para AHLs de cadena acilo corta; y QS2 (genes bafI/R) para AHLs de cadena acilo larga. En función de ello fueron construidas mutantes defectivas en la AHL sintasa y en la proteína reguladora de unión a AHL. En general pudo observarse que tanto la cepa wt como las mutantes en QS inhibieron el crecimiento in vitro de S. rolfsii, sin embargo la mutación en los genes del sistema de QS1 mostraron mayor porcentaje de inhibición respecto de las mutantes del sistema QS2, indicando que la señalización por QS dependiente de este último sistema es crucial para el desarrollo de la actividad antifúngica d esta bacteria.
Conclusiones:
Estudios posteriores resultan necesarios para determinar si el compuesto capaz de ejercer esta capacidad antifúngica es secretado por la bacteria como un metabolito secundario y a la vez determinar el mecanismo de expresión del mismo a través de QS. De acuerdo a lo expuesto se concluye que la cepa nativa de Burkholderia sp. Q53 aislada de la rizosféra de maní, establecería interacciones benéficas con esta leguminosa, promoviendo su crecimiento a través de actividades biocontraloras contra agentes patógenos de origen fúngico.