Adaptación de azoarcus sp. Cib a diferentes condiciones ambientales

Zusammenfassung

Las bacterias del género Azoarcus descritas hasta la fecha pueden clasificarse en dos grupos ecofisiológicos bien diferenciados, por un lado, bacterias con capacidad para establecerse como endófitos de plantas y, por otro lado, bacterias capaces de degradar anaeróbicamente una gran variedad de compuestos aromáticos. En esta Tesis Doctoral se ha utilizado como modelo de estudio la bacteria Azoarcus sp. CIB, una cepa anaeróbica facultativa que ha sido ampliamente utilizada para el estudio del catabolismo anaeróbico de compuestos aromáticos. Se ha demostrado por primera vez la capacidad de una bacteria del género Azoarcus perteneciente al subgrupo de degradadores anaeróbicos de compuestos aromáticos para establecerse como endófito de arroz y se han estudiado las propiedades que posee Azoarcus sp. CIB para promover el crecimiento de la planta. Además, se ha demostrado el papel de los pili tipo IV, el flagelo y el exopolisacárido en la colonización del arroz, y se han implementado las propiedades beneficiosas de la cepa CIB mediante la construcción de una cepa recombinante con actividad ACC desaminasa. Con el fin de entender los mecanismos moleculares implicados en el estilo de vida endofítico, se ha realizado un análisis transcriptómico global frente a extractos de raíz de arroz y se ha abordado el papel regulador que puede tener el di-GMPc en la interacción plantaendófito. Por otro lado, en esta Tesis también se ha investigado la adaptación de Azoarcus sp. CIB a otras condiciones ambientales que no habían sido estudiadas anteriormente y que revelan la gran versatilidad metabólica de esta bacteria. Así, se han abordado algunos de los mecanismos de resistencia a metales pesados (cadmio, níquel, zinc) y metaloides (selenito, telurito, arseniato y arsenito), que no habían sido previamente caracterizados en ninguna cepa del género Azoarcus. Un aspecto de gran relevancia biotecnológica ha sido el estudio de la capacidad de acoplar la resistencia a selenito y telurito a la formación de nanopartículas. Finalmente, se ha confirmado que la cepa CIB es capaz de resistir arseniato (genes ars) y de utilizar arsenito como fuente adicional de energía en condiciones anaeróbicas, caracterizándose el primer cluster arx, que codifica una arsenito oxidasa anaeróbica, en un organismo heterótrofo y que también está implicada en la resistencia al arsenito.