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En la actualidad, el empleo de agentes de biocontrol con comportamientos micofágicos se presenta como un mecanismo de biocontrol alternativo, ya que estos agentes bacterianos pueden interferir con el crecimiento y desarrollo del hongo, mientras se alimentan de él (Pliego et al., 2011b). En este sentido, el principal objetivo que se ha perseguido en este trabajo de Tesis Doctoral consistió en determinar los genes del agente de biocontrol Pseudomonas pseudoalcaligenes AVO110 implicados en la micofagia del hongo fitopátogeno Rosellinia necatrix, con el propósito de profundizar en los mecanismos de biocontrol de esta cepa empleados en el control biológico de la podredumbre blanca radicular del aguacate. Para ello, se continuo el proceso de selección de mutantes GAM (Growth Attenuated Mutants) iniciado por Pliego (2008a), empleando la tecnología STM en el análisis de la capacidad de los mismos de multiplicarse y sobrevivir en medio BM suplementado con exudado de R. necatrix (Pliego et al., 2008b). El proceso finalizó con la selección de 19 mutantes GAM, que junto con los 7 mutantes seleccionados previamente por Pliego (2008a), suman un total de 26 mutantes. La mayor parte de las funciones identificadas utilizando un primer borrador del genoma de la cepa AVO110, estuvieron dirigidas a satisfacer una serie de requerimientos nutricionales y energéticos relacionadas con la biosíntesis de los aminoácidos glutamato (GAM-9: gltB; operón gltBD) y leucina (GAM-12/GAM-21: leuC; operón leuCD), la degradación de los aminoácidos fenilalanina y tirosina (GAM-5: hmgB), la degradación (GAM-17: fadD; GAM-11: fadE) y asimilación de ácidos grasos (GAM-10: aceA), la producción de sideróforos (GAM-19: micro-ARN), la biosíntesis de purinas (GAM-18: purB), la quimiotaxis hacia los componentes del exudado fúngico (GAM-3:PAS-GGDEF-EAL; posible operón con los genes che implicados en quimiotaxis), el funcionamiento de un sistema de transporte de nutrientes activo (GAM-6: dppA; operón dpp), así como la capacidad de regular las concentraciones celulares de nitrógeno (GAM-8: ntrB; operón ntrBC). En cambio, otras funciones estuvieron relacionadas con la resistencia a distintos tipos de estrés, tanto de tipo osmótico (GAM-14: kefA; operon kefA-cvrA), como aquellos provocados por ciertos compuestos tóxicos presentes en el exudado de R. necatrix, tales como compuestos aromáticos (GAM-25: pcaC ; GAM-15/GAM-24: colS; operón colRS), agentes antioxidantes (GAM-20: copR; operón copRS), así como agentes antimicrobianos (GAM-26: algQ; GAM-3: PAS-GGDEFF-EAL; GAM-4: peptidasa M23; GAM-2:enterotoxinas termolábil). Por último, el funcionamiento de sistemas de recombinación homóloga (GAM-16/GAM-22: recB; operón recBCD), así como un maquinaria activa en la producción de proteínas mediante ribosomas funcionales (GAM-23: dbpA) y proteínas asociadas a los mismos (rflA), resultaron de especial relevancia para la cepa AVO110 en la adaptación de esta bacteria en el exudado de R. necatrix. Por otra parte, el borrador de la cepa AVO110 permitió realizar un análisis filogenético de genes esenciales mostrando que, a diferencia de otros agentes de biocontrol, la cepa AVO110 mostró una mayor relación evolutiva con especies pertenecientes al grupo P. oleovorans. Finalmente, se analizó el papel de las funciones afectadas en los mutantes GAM-2, GAM-3, GAM-4, GAM-19, GAM-22, GAM-24 y GAM-26 en determinados rasgos relacionados con la competencia rizosférica y fúngica de este agente de biocontrol. En este sentido, el gen algQ (GAM-26) está implicado en la formación de biopelículas por esta bacteria, así como en la colonización de las hifas de R. necatrix y la raíz de plantas de aguacate. Por otro lado, los genes colS (GAM-24) y recB (GAM-22), así como las secuencias codificantes de un micro-ARN implicado en la regulación de la producción de sideróforos (GAM-19) y de una posible peptidasa M23 (GAM-24), están implicados en la colonización del micelio de R. necatrix y de la superficie de la raíz de plantas de aguacate. Por último, la posible proteína con dominios PAS-GGDEF-EAL afectada en el mutante GAM-3 está implicada en la formación de biopelículas, así como en la colonización de la raíz de plantas de aguacate. BIBLIOGRAFÍAPliego, C. (2008a). Multitrophic interactions involved in biological control of avocado white root rot caused by Rosellinia necatrix. PhD Thesis. University of Málaga.Pliego, C., De Weert, S., Lamers, G., De Vicente, A., Bloemberg, G., Cazorla, F., Ramos, C. (2008b). Two similar enhanced root-colonizing Pseudomonas strains differ largely in their colonization strategies of avocado roots and Rosellinia necatrix hyphae. Environmental Microbiology, 10: 3295-3304.Pliego, C., Ramos, C., De Vicente, A., Cazorla, F. (2011b). Screening for candidate bacterial biocontrol agents against soilborne fungal plant pathogens. Plant and Soil, 340: 505-520. |
