Regulación ambiental de la movilidad en Pseudomonas fluorescens F113

Resumen

La rizosfera es un nicho ecológico muy complejo donde habitan multitud de microorganismos, entre ellos, las bacterias que promueven el crecimiento vegetal, denominadas PGPRs (Plant-growth promoting rhizobacteria). Pseudomonas fluorescens F113 coloniza la rizosfera de muchas plantas de interés agrícola y se sabe que contiene multitud de caracteres implicados en la promoción del crecimiento vegetal y en el control biológico de fitopatógenos. Para que esta bacteria pueda actuar como una verdadera PGPR debe persistir durante un tiempo llevando a cabo una colonización competente y eficaz de la raíz. Entre otros factores, la movilidad dependiente de flagelos juega un papel destacado en el proceso de competencia. La regulación de la movilidad en esta cepa está finamente controlada por las condiciones ambientales presentando una compleja red de señalización que controla tanto la síntesis como la función flagelar. Además, esta cepa presenta un segundo aparato flagelar que incrementa su capacidad de colonización competitiva de la rizosfera. Para profundizar en el conocimiento de la regulación de la movilidad de P. fluorescens F113 en respuesta a los factores ambientales, se ha abordado el estudio de diferentes procesos implicados en la red de señalización como son: la función del regulador transcripcional AmrZ, el diguanilato cíclico (c-di-GMP) y su papel en la síntesis del aparato flagelar, así como la caracterización funcional de los sistemas de quimiotaxis durante el proceso de colonización de la raíz. En este trabajo se ha demostrado que el regulador global AmrZ, además de regular directamente la expresión de genes de ambos flagelos, actúa también a través del mantenimiento de los niveles de c-di-GMP. Además, se han caracterizado dos diguanilato ciclasas (GcbA y AdrA) y dos proteínas HDOD (HdmA y HdmB) implicadas en el metabolismo del c-di-GMP que participan en la ruta de biosíntesis del aparato flagelar. Por último, se ha demostrado que los tres sistemas quimiotácticos completos que presenta P. fluorescens F113 en su genoma, son funcionales, independientes y esenciales para una correcta colonización de la planta, siendo la expresión del sistema Che3 necesaria para la movilidad en condiciones limitantes de oxígeno.