ADAPTACIÓN BACTERIANA AL ESTRÉS POR FRÍO

Rosario Argentina (especial para SIIC):
Bacillus subtilis es una bacteria grampositiva, no patógena, que posee la capacidad de formar esporas, estructuras altamente resistentes y viables por períodos de tiempo inconmensurables. B. subtilis está emparentado filogenéticamente con patógenos de importancia, tal el caso de B. anthracis y Clostridium sp., por lo cual es interesante utilizar esta bacteria como modelo de investigación. Dado que el hábitat natural de B. subtilis es el suelo, el cual está sometido a grandes fluctuaciones de temperatura, y dada la importancia que tienen los factores de transcripción Spo0A para la formación de esporas y de Sigma B en la adaptación a otros tipos de estrés, se decidió estudiar la posible relevancia de estos reguladores de la transcripción en la respuesta y adaptación de B. subtilis ante un descenso súbito de la temperatura de crecimiento.

Primeramente se constató que los genes spo0A y sigB, los cuales codifican para Spo0A y Sigma B, respectivamente, son dramáticamente inducidos (más de 10 veces) por el descenso de la temperatura. Este resultado condujo a analizar la función de Spo0A y Sigma B en la adaptación al frío. Se comenzó estudiando la sobrevida de células incapaces de formar Spo0A, Sigma B (mutantes en los genes spo0A y sigB) o ambos, cuando éstas eran mantenidas por tiempos prolongados a 20º C. Se observó que tanto la cepa mutante spo0A como la mutante sigB presentaban una viabilidad notablemente disminuida comparada con la cepa salvaje de referencia. Como el factor Spo0A es esencial para la esporulación de esta bacteria, se analizó la posibilidad de que la disminución de la sobrevida observada de la mutante spo0A se deba a la incapacidad de esporular. Este no fue el caso, ya que una cepa mutante que no puede esporular pero que produce Spo0A presentó una sobrevida igual a la cepa salvaje. Por otro lado, dado que en el suelo, el nicho natural de B. subtilis, la temperatura puede fluctuar en más de 50 grados entre día y noche, se estudió cómo se comportaba la cepa mutante spo0A crecida a 20º C frente a un estrés térmico (54º C, 1 hora). Se observó que la mutante presentaba una tolerancia muy reducida (mil veces menor) al shock térmico en relación con la cepa salvaje. En el caso de la mutante en sigB, no solo se observó viabilidad disminuida a 20º C, sino que esta mutante presentó un fenotipo inesperado e interesante: una menor eficiencia de esporulación a baja temperatura. Esta es la primera vez que se asocia el factor Sigma B con el proceso de formación de esporas en bacterias. Finalmente, se comprobó que la inducción por descenso de la temperatura de estos genes reguladores spo0A y sigB se encontraba interconectada. Se constató que si bien la inducción térmica de cada gen era independiente una de la otra, los niveles del factor Spo0A ejercían un efecto negativo sobre la expresión del gen sigB.

En suma, el factor Spo0A es requerido de manera novedosa para una completa adaptación de B. subtilis a bajas temperaturas más allá de su papel esencial para la formación de esporas y el factor Sigma B amplía su rango de acción a la adaptación y esporulación a bajas temperaturas.

Marcelo Bernabé Méndez
Para dirigir correspondencia al autor mencionar a SIIC como referencia: marceloberme@hotmail.com Suipacha 531- Subsuelo Sala 9, 2000, Rosario, Santa Fe, Argentina Fono: 341 4353377

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