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Título de Acceso Abierto

Identificación y caracterización de un sistema de secreción de proteínas tipo I en Agrobacterium tumefaciens

Lorena Cristina Haurigot Angeles Zorreguieta

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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
Los Sistemas de Secreción de Proteínas tipo I (T1SS) permiten a una amplia variedad de bacterias Gram-negativas secretar proteínas al medio extracelular; estos sistemas participan en varias respuestas fisiológicas como la adaptación al medio ambiente y contribuyen a la virulencia en diversos patógenos. Los T1SS están formados por un componente de membrana interna (ABC) un componente de fusión de membrana (MFP) y un componente de membrana externa (OMF). Los genes de los dos primeros (e inclusive el OMP) suelen estar formando un operón y pueden estar adyacentes a los genes que codifican sus proteínas sustrato. En la bacteria simbionte Rhizobium leguminosarum, el T1SS, PrsDE, es responsable de la secreción de diversas proteínas que participan en la supervivencia del rizobio en el suelo, favoreciendo la formación de estructuras comunitarias denominadas biofilms. A. tumefaciens es un fitopatógeno de alto interés agronómico y biotecnológico. A pesar de la relevancia que los TISS muestran tener en diversas bacterias Gram negativas, hasta la fecha no se ha avanzado en el estudio y la relevancia fisiológica de estos sistemas de secreción en este fitopatógeno. En este trabajo, se aisló a partir de una biblioteca genómica proveniente de A. tumefaciens el cósmido pIJ7760 que fue capaz complementar el fenotipo de secreción de cepas mutantes en el sistema PrsDE de R. leguminosarum. Se determinó que dicho cósmido alberga los genes de un sistema homólogo al que se denominó AspD-AspE, Agrobacterium secretion protein D and E) formado por un componente ABC (dominio de unión a ATP) y otro MFP (proteína de fusión de membranas), respectivamente. Este sistema fue responsable de la secreción de una proteína, a la que se denominó Hla, de función desconocida codificada rio arriba de aspDE. El análisis de las secuencias del cósmido permitió identificar, río arriba de hla, genes cuyo productos presentan alta similitud de secuencia aminoacídica con receptores de hemo (denominado hlaR) y a factores sigma y anti sigma (denominados hlaS y hlaI). Las zonas promotoras de ambos loci presentaron secuencias consenso de reconocimiento del regulador RirA que responde a la concentración de hierro extracelular. Rio arriba de estos genes se identificó un probable sistema ABC de captación de hemo (denominado ahuUVTB) que presenta en su región promotora secuencias de reconocimiento de RirA y del regulador del metabolismo del hemo IrrA. El análisis de las proteínas presentes en el medio extracelular en diversas condiciones de cultivo y nutricionales permitió reflejar un complejo control y una regulación diferencial de la secreción de la proteína Hla en el hospedador sustituto R. leguminosarum A34 y A. tumefaciens C58. Se observó una muy elevada secreción de Hla en el hospedador sustituto R. leguminosarum A34 en medios ricos de cultivo. Se determinó que esta desregulación se debe a que la cepa de A34 contiene una mutación ancestral en algún regulador desconocido hasta la fecha que provoca un fenotipo pleiotrópico. Este regulador es codificado en el plásmido simbiótico pRL1JI y regula, la secreción de Hla. El estudio de la regulación en el pariente heterólogo R. leguminosarum mostró que la secreción de Hla también se ve reprimida por los reguladores globales de respuesta a hierro descriptos en Rhizobiaceae, RirA e IrrA. Por otro lado, el agregado de hemoglobina como fuente de hemo extracelular, indujo la secreción de Hla como proteína mayoritaria en el contexto heterólogo de Rhizobium. El análisis del contexto genético de hla mostró que este gen está incluido en un locus sinténico a otros clusters de genes involucrados en la captación de hemo a través de hemóforos, aunque Hla no presenta similitud de secuencia aminoacídica con hemóforos caracterizados. Sin embargo, la purificación por columna de afinidad de hemina mostró que Hla presenta capacidad de unir hemina y sería el primer hemóforo descripto en la familia Rhizobiaceae. Mediante mutagénesis dirigida se generó una mutante de secreción en aspD de A. tumefaciens C58. Los fenotipos asociados a esta mutante mostraron un carácter pleiotrópico, tanto la autoagregación bacteriana, la adhesión a soporte abiótico y la motilidad en agar se vieron afectadas. En A. tumefaciens la secreción de Hla respondió principalmente a condiciones microóxicas/anóxicas, además de a la ausencia de hierro y presencia de hemo. Interesantemente, la mutante deficiente en la secreción de Hla fue incapaz de inducir la formación de tumores en Kalanchoe sp. En conjunto, los resultados presentados en este trabajo sugieren que el T1SS AspDE, participaría en la captación de hemo extracelular a través de la secreción de un nuevo hemóforo (Hla) probablemente en condiciones microaerófilas y de bajo hierro presentes en el contexto del tumor.
Palabras clave – provistas por el repositorio digital

T1SS; HEMOFORO; AGROBACTERIUM; VIRULENCIA; RHIZOBIUM; HAEMOPHORE; VIRULENCE

Disponibilidad
Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2010 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto

Información

Tipo de recurso:

tesis

Idiomas de la publicación

  • español castellano

País de edición

Argentina

Fecha de publicación

Información sobre licencias CC

https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/