Caracterización a nivel genético y molecular de la producción de bacteriocina por rhizobium leguminosarum bv. Viciae cepa z25

Resumen

La producción de bacteriocinas (rizobiocinas) por cepas del género Rhizobium ha sido señalada reiteradamente como un factor muy influyente en la capacidad competitiva, así como una característica susceptible de manipulación para la construcción de cepas mejoradas. Como parte de un estudio más amplio sobre interacción entre microorganismos de la rizosfera del haba común (Vicia faba L.) y dentro de un proyecto subvencionado por el Programa Nacional de Investigación Agrícola (AGRI91-0714), el grupo de Microbiología Ambiental de la Universidad de Granada efectuó una búsqueda de cepas de R. leguminosarum bv. viciae productoras de rizobiocinas. Se aisló la cepa Z25 (CECT 4585), que mostró una potente actividad bacteriocinogénica frente a todas las cepas de R. leguminosarum bv. viciae utilizadas como indicadores, sin efectos inhibitorios sobre otros grupos de microorganismos del suelo. Estos resultados sugieren que la cepa Z25 produce una rizobiocina con un espectro de acción restringido a las cepas con las que puede competir directamente por la nodulación, sin afectar a otros microorganismos saprófitos o beneficiosos de la rizosfera. La producción de bacteriocina por la cepa Z25 de Rhizobium leguminosarum bv. viciae está determinada por los genes rzcCADE, los cuales comparten homología con genes que forman parte de operones responsables de la producción de toxinas de la familia RTX. Los genes rzc se encuentran localizados en uno de los tres megaplásmidos que posee la cepa Z25 de Rhizobium leguminosarum bv. viciae, con un peso molecular aproximado de 360 MDa. Rhizobium leguminosarum bv. viciae cepa Z25 porta homólogos de los genes cinR y cinI involucrados en mecanismos de percepción de quórum mediados por acil-homoserina lactonas (AHLs). La mutante de la cepa Z25 en el gen cinI se ve afectada en la producción de AHLs, observándose una reducción o total desaparición de cuatro de las AHLs detectadas mediante cromatografía en capa fin