Caracterización del regulón de FleQ y del cambio de estilo de vida de "Pseudomonas putida"

Abstract

El ciclo de vida de la mayoría de las bacterias en la naturaleza alterna entre una fase móvil, que les permite colonizar nuevos nichos, y la formación de comunidades sésiles adheridas a una superficie y embebidas en una matriz polimérica denominadas biofilms. Pseudomonas putida es una bacteria gram-negativa móvil gracias a un penacho de flagelos polar y con capacidad para formar biofilm sobre superficies de diferente naturaleza. En respuesta a diferentes estímulos, como la carencia de nutrientes u oxígeno, P. putida dispersa el biofilm y recupera la movilidad flagelar para iniciar una nueva etapa planctónica. En este trabajo, se ha demostrado que la proteína FleN y los niveles intracelulares del segundo mensajero di-GMPc modulan la actividad del regulador principal FleQ y determinan el estilo de vida escogido en cada caso. Se ha descrito una cascada de activación flagelar en 3 etapas donde FleQ ejerce como activador de promotores dependientes del factor ¿54, mientras que FleN y el di-GMPc se encargan de inhibir esta activación. En el caso de la formación de biofilm, FleQ, de forma independiente de ¿54, ejerce una doble regulación positiva y negativa sobre la expresión del gen que codifica la adhesina LapA y el operón necesario para la biosíntesis de celulosa. En este caso, el di-GMPc promueve un aumento de la expresión en ambos genes mientras que FleN modula la respuesta de FleQ a los niveles de este segundo mensajero. Asimismo, se ha caracterizado el papel que ejercen FlhF y FleN sobre el patrón de flagelación en P. putida y se han identificado las proteínas FimV y ParC como posibles nuevos elementos implicados en este proceso. Nuestros resultados indican que existe una regulación compleja y coordinada que controla a través de FleQ, FleN y los niveles de di-GMPc, la expresión de los genes relacionados con la formación de biofilm, la síntesis de flagelo, así como la correcta flagelación en P. putida KT2442