Estudio sobre formación de biofilms en bacterias del suelo - Supanitsky, A. B. (2022)
El estilo de vida en forma de biofilms desarrollados sobre diferentes sustratos podría ofrecer una ventaja adaptativa a los microorganismos del suelo frente a condiciones de estrés ambiental, por lo que resulta de interés contribuir a su conocimiento en especies autóctonas de Argentina. En esta Tesis se estudió la capacidad formadora de biofilms de una colección de aislamientos pertenecientes a los géneros Pseudomonas y Burkholderia spp., provenientes de suelos de diferentes localidades de Argentina. Estos microorganismos de vida libre presentan características deseables para el desarrollo agrícola sustentable como biocontroladores o promotores del crecimiento vegetal (PGPR). Se establecieron las condiciones de cultivo in vitro en las que es posible evaluar la biomasa adherida a soportes abióticos o bióticos y se analizaron las propiedades asociadas a componentes de la superficie bacteriana, la producción de polisacáridos extracelulares como posibles constituyentes de la matriz del biofilm y la tolerancia intrínseca de estos microorganismos a factores de estrés frecuentes en el suelo, como la salinidad y la presencia de arsénico. Los aislamientos pertenecientes a Pseudomonas spp. mostraron mayor diversidad de fenotipos asociados a componentes de superficie y mejor desempeño como formadores de biofilms in vitro sobre poliestireno (PE) o raíces de trigo en comparación con los aislamientos de Burkholderia spp. En presencia de factores de stress, observamos que el desarrollo de biofilms pudo dispararse como mecanismo de supervivencia en el caso de los aislamientos P. fluorescens P18 expuesto a 1 mM de arsénico o P. protegens P11 y Pseudomonas sp. P14 cultivados en presencia de 200 mM de cloruro de sodio donde el incremento de la biomasa adherida al PE fue significativo. Por otra parte, el aislamiento B. ambifaria B12 fue el que mostró mayor tolerancia a la salinidad, exacerbando el desarrollo del biofilm significativamente en presencia de 300 mM de cloruro de sodio. Finalmente, mediante un enfoque genético, se estudió el rol de los polisacáridos en la formación de biofilm en el simbionte modelo Mesorhizobium japonicum MAFF303099. Se interrumpieron genes localizados en dos locus involucrados en la síntesis del exopolisacárido I (EPS I) que fueron identificados en el genoma de MAFF303099. Una mutante afectada en el gen mll5252, que codifica la enzima galactosiltransferasa ExoY y otra en mlr6756, que codificaría una proteína putativamente involucrada en su biosíntesis y transporte, fueron estudiadas en cuanto a su capacidad de producción de exopolisacáridos, adhesión a diferentes sustratos y nodulación de Lotus tenuis. Nuestros resultados sugieren que el EPS I producido por M. japonicum MAFF303099 es requerido como constituyente de la matriz del biofilm desarrollado in vitro y durante la nodulación de las raíces de la planta hospedadora. Este trabajo aporta evidencias de la importancia de los polisacáridos extracelulares durante el ciclo de vida de M. japonicum MAFF303099, de manera similar a lo que fue propuesto en otros simbiontes de plantas como Rhizobium leguminosarum y Ensifer meliloti.