Tesis doctoral de Ana María Abarca Grau
Diversas especies del género agrobacterium producen tumores en gran cantidad de plantas cultivadas, causando la enfermedad conocida en inglés como crown gall. En esta tesis se ha demostrado que cepas patógenas y no patógenas de las especies a. Tumefaciens, a. Rhizogenes y a. Vitis son capaces de formar biopelículas tanto sobre superficies inertes como sobre raíces de tomate. Las cepas de a. Tumefaciens y a. Vitis se unieron a poliestireno y polipropileno, mientras que las de a. Rhizogenes sólo se unieron a polipropileno. Se ha constatado que la formación de biopelículas in vitro sobre superficies abióticas en agrobacterium spp. Depende de la especie (biovar), la superficie y las condiciones de cultivo. Mediante microscopía electrónica de barrido y microscopía láser confocal, utilizando cepas marcadas con gfp, se demostró que las tres especies formaban estructuras complejas compuestas por numerosas células bacterianas dispuestas según alguno de los siguientes modelos: 1) tapices densos y continuos, 2) grandes agregados irregulares embebidos en material extracelular, o 3) en forma de setas globulares atravesadas internamente por canales. Los resultados sugieren que la formación de biopelículas puede estar asociada a la colonización y supervivencia de estas especies bacterianas en la rizosfera. Además, la capacidad del agente de biocontrol a. Rhizogenes k84 de formar biopelículas durante su interacción con la planta podría ser una característica relevante para el control de la enfermedad. Con el propósito de ahondar y conocer genes implicados en la formación de biopelículas en este agente de biocontrol se han utilizado dos estrategias. Mediante genética clásica, se analizó una librería de mutantes al azar de la cepa k84 y se identificaron dos mutantes afectados en la formación de biopelículas. Uno fue incapaz de unirse y formar biopelículas sobre polipropileno, pero por el contrario se unió y formó biopelículas sobre ápices radiculares. Este mutante está interrumpido en el gen wcbd, implicado en biosíntesis y transporte de polisacáridos capsulares de tipo 2 en otras bacterias. El otro mutante produjo biopelículas más densas que la cepa k84, tanto en superficie abiótica como en ápices radiculares. El gen interrumpido en este mutante es el rkpk, implicado en la biosíntesis del lipopolisacárido (lps) y del polisacárido capsular antígeno k (kps) descrito en algunas cepas de rhizobium spp. El análisis del lps de este mutante mostró una alteración en la composición del mismo, y reveló que la cepa k84 no produce el polisacárido capsular kps. Mediante genética reversa, se evaluaron los mutantes ndvb, feup y ctpa de la cepa k84, previamente seleccionados en un rastreo de mutantes de movilidad en superficie. Los mutantes ndvb y feup, implicados en síntesis y regulación del polisacárido beta-1-2-glucano cíclico (gc), y el mutante ctpa, implicado en síntesis y/o transporte de exopolisacáridos (eps), presentaron menor movilidad en superficie y tipo swimming (en este segundo caso en medios de baja osmolaridad), menor contenido en hexosas y menor capacidad de formación de biopelículas in vitro. En resumen, este estudio muestra que una posible cápsula de la cepa k84 está implicada en interacciones célula-superficie, mientras que componentes del lps están implicados en interacciones célula-célula dentro de las biopelículas. Además, los resultados sugieren que el polisacárido gc y los eps son críticos para la viabilidad en medios de baja osmolaridad, y tienen un importante papel en la movilidad bacteriana y la formación de biopelículas in vitro en el agente de control biológico k84. En conjunto, las aportaciones de esta tesis abren nuevas vías de investigación, tanto sobre la implicación de las biopelículas en la biología y epidemiología de la enfermedad causada por agrobacterium spp., Como en los complejos mecanismos de actuación empleados por los agentes de control biológico para colonizar el huésped y controlar las enfermedades.
Datos académicos de la tesis doctoral «Biopelículas en agrobacterium spp.«
- Título de la tesis: Biopelículas en agrobacterium spp.
- Autor: Ana María Abarca Grau
- Universidad: Politécnica de Valencia
- Fecha de lectura de la tesis: 21/07/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Ester Marco Noales
- Tribunal
- Presidente del tribunal: emilio Montesinos segui
- cayo Juan Ramos rodriguez (vocal)
- Jaime Cubero dabrio (vocal)
- Elena González biosca (vocal)