Influencia del sistema de quorum sensing y de la contaminación con cobre en la interaccion de microorganismos rizosféricos

Abstract

En la rizósfera, los microorganismos del suelo interaccionan de una manera única dando lugar a un microambiente intrínsecamente complejo y dinámico. Muchas PGPR (plant growth promoting rhizobacteria) poseen un sistema de Quorum Sensing (QS) que les permite regular su fisiología mediante la liberación y detección de moléculas señal. Otros habitantes de la rizósfera son las levaduras, las cuales también están en constante interacción con rizobacterias y la planta hospedera. Los contaminantes del suelo pueden afectar la rizósfera. Un contaminante común en los suelos es el Cu(II), ya que es un fungicida ampliamente utilizado en la práctica agrícola. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la influencia del sistema de QS y del Cu(II) en la interacción entre bacterias y levaduras rizosféricas. Se inactivó el sistema de QS de la PGPR Ps. capeferrum WCS358 introduciendo en la misma el plásmido pME6863. Como control se utilizó el plásmido pME6000. En presencia y en ausencia del Cu(II), se prepararon cultivos puros de WCS358 (pME6000) o (pME6863) y de la levadura rizosférica Papilotrema laurentii YL2, así como también co-cultivos de estos microorganismos. A las 24 h y 48 h se determinaron las UFC de WCS358 y de YL2 en las diferentes condiciones ensayadas. En estos cultivos puros y mixtos, también se midió la producción de biofilm. Se observó que, tanto en cultivo puro como en co-cultivo con YL2, WCS358 (pME6863) fue más sensible al metal que WCS358 (pME6000). En YL2, se determinó que el Cu(II) afecta negativamente su crecimiento cuando WCS358 está presente, pero no cuando la levadura crece sola. A su vez, se observó que en determinadas condiciones YL2 puede crecer más cuando WCS358 tiene su sistema de QS silenciado que cuando está activo. La producción de biofilm a las 24 h fue superior en WCS358 (pME6863) que en WCS358 (pME6000), pero esta diferencia desaparece a las 48 h, y la presencia del Cu (II) tuvo un efecto negativo en todos los casos. La síntesis de biofilm en YL2 a las 24 h no se vio afectada por la presencia del Cu (II), pero sí a las 48 h. En los co-cultivos, la producción de biofilm se vio afectada negativamente por el Cu (II) a las 24 h, independientemente de si el sistema de QS de WCS358 se encontraba activo o inactivo, pero este efecto no se observó a las 48 h de incubación. El sistema de QS influencia la manera en que interaccionan los microorganismos rizosféricos y contaminantes como el Cu (II) pueden modificar negativamente dichas interacciones, lo que tendría como consecuencia una alteración en la calidad del suelo y en la biodiversidad de la rizósfera.