Tesis:
Análisis genético y proteomico de la regulación de los sistemas de autoinducción en Rhizobium leguminosarum bv viciae upm791 y 3841
- Autor: CANTERO GONZALEZ SALAZAR, Laura
- Título: Análisis genético y proteomico de la regulación de los sistemas de autoinducción en Rhizobium leguminosarum bv viciae upm791 y 3841
- Fecha: 2005
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS
- Departamentos: BIOTECNOLOGIA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: IMPERIAL RODELAS, Juan
- Resumen: La rizosfera es la zona del suelo modificada por la presencia y los exudados de las raíces de las plantas. Como consecuencia existe en ella mayor actividad microbiana que en el resto del suelo, y es en la rizosfera donde tiene lugar el inicio de la interacción simbiótica entre la bacteria fijadora de nitrógeno Rhizobium y la raíz de la leguminosa. Investigaciones recientes han puesto de manifiesto la existencia de sistemas de autoinducción ("quorum sensing") en muchos Rhizobium, que pueden jugar un papel importante en las primeras etapas del reconocimiento y colonización de la rizosfera de la leguminosa huésped (Rodelas et al.1999). Los sistemas de autoinducción son sistemas de comunicación química intercelular que permiten a las células bacterianas detectar el tamaño de la población en que se encuentran. En los casos mejor estudiados, las señales químicas son moléculas de acil-homoserina lactonas (AHLs), que por su estructura, atraviesan libremente las membranas celulares. Estas moléculas que se sintetizan a niveles bajos normalmente, actúan como co-inductoras o co-represoras de sistemas génicos por encima de un nivel umbral. Precisamente debido a su estructura química que les permite entrar y salir libremente de las células, este umbral únicamente se alcanzará para una célula determinada cuando un número suficiente de células productoras se encuentre en inmediata vecindad con dicha célula. Estos son por tanto sistemas de detección de la densidad celular, y se ha demostrado su importancia en procesos bacterianos en los que el tamaño de la población es importante, como la patogenicidad, la luminiscencia, etc. El sistema más conocido en rizobios es el de Rhizobium leguminosarum bv. viciae A34 en simbiosis con guisantes, gracias a los trabajos llevados a cabo por Downie y cols. (vease revisión Wisniewski-Dyé Downie, 2002). El objetivo principal de esta tesis doctoral se basa en los estudios previos de los sistemas de autoinducción en esta cepa, y consiste en determinar la naturaleza, composición, regulación y función de dichos sistemas de autoinducción en las cepas de Rhizobium leguminosarum bv. Viciae UPM791 y 3841. Los objetivos específicos perseguidos en esta Tesis Doctoral son: 1.-Estudio de la producción de moléculas señal del tipo acil-homoserina lactonas (AHLs) en las cepas UPM791 y 3841. Para ello se llevarán a cabo técnicas de cromatografía en capa fina que permitan separar e identificar las distintas moléculas sintetizadas. 2.-Identificación y descripción en ambas cepas de los distintos sistemas génicos de autoinducción responsables de la producción de dichas moléculas, así como su localización en el genoma. Para ello se llevaran a cabo técnicas de biología molecular (PCRs, hibridación con sondas) que permitan la caracterización de dichos sistemas. 3.- Búsqueda de genes y proteínas que se encuentren regulados por los sistemas de autoinducción. Para ello se utilizarán técnicas de separación de proteínas mediante geles bidimensionales de alta resolución, que permitan llevar a cabo la comparación de proteomas de las diferentes cepas en condiciones de presencia y ausencia de acil-homoserina lactonas (AHLs). Aquellas proteínas que varien su expresión podrán ser identificadas por huella peptídica (espectroscopia de masas por MALDI-TOF) y la comparación con el banco de datos nos permitirá conocer la secuencia genómica.4.- Determinación del papel de los sistemas de autoinducción en la supervivencia y competitividad de R. leguminosarum en la rizosfera y en la superficie de la planta. Para ello se llevaran a cabo estudios funcionales en presencia y ausencia de AHLs que permitan determinar parámetros como la adherencia a la raíz, o la efectividad en la simbiosis en etapas tempranas y tardías de la interacción con la planta.