Componentes de superficie celular de Rizobios y su impacto en la supervivencia y adhesión bacteriana

Abstract

Los componentes bacterianos de la superficie y los compuestos extracelulares, en particular flagelos, lipopolisacáridos (LPS) y exopolisacáridos (EPS), en combinación con señales ambientales y señales de detección de quórum sensing, desempeñan un papel crucial en la autoagregación bacteriana, el desarrollo de biopelículas, la supervivencia frente a diferentes tipos de estrés y la colonización del huésped. La especie fijadora de nitrógeno Sinorhizobium meliloti (S. meliloti) produce dos EPS que promueven la simbiosis: succinoglicano (o EPS I) y galactoglucano (o EPS II). Los estudios del sistema modelo de simbiosis de S. meliloti / alfalfa han revelado numerosas funciones biológicas de las EPS, incluida la especificidad del huésped, la participación en las etapas tempranas de la infección de la planta huésped, la molécula de señalización durante el desarrollo de la planta y la protección contra el estrés ambiental. En el presente trabajo se evaluó, las funciones de los EPS, en la resistencia bacteriana a metales pesados y metaloides, que se sabe que afectan a varios procesos biológicos, y el rol en la coagregación intergenérica de estos polímeros con otras rizobacteriasLa presencia de metales pesados o metaloides en el medio de cultivo no tuvo un efecto aparente en la formación de biofilm, en contraste con informes anteriores de que la formación de biofilm ayuda a proteger a varias especies de microorganismos de condiciones ambientales adversas. En experimentos de co-cultivo, las cepas resistentes a metales pesados que producen EPS ejercen un efecto protector sobre las cepas sensibles a metales pesados no productoras de EPS, o mutantes en LPS y flagelo; produciendo un fenómeno denominado "rescate" de la cepa no resistente.En el estudio del rol en la coagregación intergenérica con otras rizobacterias que comparten el mismo nicho ecológico como Pseudomonas fluorescens, Azospirillum brasilense y Burkholderia sp. Se evidencio que las cepas productoras EPS II, producen una mayor coagregación en comparación con aquellas cepas incapaces de producir EPS II. En consecuencia, se concluyó que las cepas de S. meliloti productoras de EPS II juegan un papel importante tanto como mecanismo de resistencia a la exposición de metales tóxicos, como en el proceso de agregación con diferentes bacterias rizosféricas. Este exopolisacárido puede ser un factor clave para que los microorganismos comiencen el desarrollo de biopelículas en la naturaleza. Además, esta molécula podría considerarse como un posible conector universal con varias propiedades relevantes a nivel ecológico, biotecnológico y agroproductivo.