Bases moleculares de la patogenicidad de Ralstonia Solanacearum: búsqueda de factores de virulencia asociados a la colonización y adaptación de la bacteria en el hospedador

Ralstonia solanacearum (Rso) es un patógeno saprófito que pertenece a las βproteobacterias y causa la enfermedad del marchitamiento bacteriano en más de 200 especies de plantas en todo el mundo. Esta enfermedad es considerada la más destructiva en plantas debido a su agresividad, amplia distribución geográfica y rango de hospedadores. En este estudio, se investigaron los mecanismos de glicosilación de proteínas de la superficie celular de Rso y su relación su relación con los mecanismos de patogenicidad en plantas hospedadoras, así como su influencia en la respuesta de defensa en plantas no hospedadoras. También se analizó la respuesta de Rso al estrés oxidativo, centrándose en el papel de las enzimas catalasas en los mecanismos de patogenicidad de Rso. Los flagelos desempeñan un papel importante en la virulencia de las bacterias patógenas y la glicosilación de los mismos puede afectar significativamente la motilidad bacteriana y la capacidad de causar infecciones. En este estudio, se han identificado distintos tipos de oligosacáridos en la flagelina de Rso GMI1000, evidenciando tanto N- como Oglicosilación. Asimismo, se han identificado genes codificantes para putativas glicosiltransferasas, Rsp0387 y Rsp0388, en cercanía a los genes del aparato flagelar, y se han generado cepas mutantes en dichos genes. Los resultados obtenidos indican una relación entre la glicosilación de la flagelina, la motilidad tipo swimming y la autoaglutinación de Rso GMI1000. Por otro lado, se investigaron las enzimas catalasas presentes en la bacteria Rso y se identificó que el gen Rsp1581 codifica una catalasa de tipo monofuncional denominada KatE, mientras que los genes Rsc0775/Rsc0776 codifican una enzima catalasaperoxidasa conocida como KatG. Se determinó que la actividad catalasa en Rso está regulada en función del crecimiento bacteriano. Además, se demostró que KatE es la principal responsable de la actividad catalasa en Rso bajo condiciones normales de crecimiento y se demostró que dicha enzima se encuentra regulada principalmente a nivel transcripcional por HrpG, un regulador central de Rso inducido por contacto con las células vegetales. También se reveló que las actividades catalasa KatE y KatG se inducen con el tratamiento con peróxido de hidrógeno, y que tienen un efecto importante en la supervivencia bacteriana en condiciones de estrés oxidativo. Mediante la construcción de la cepa mutante de Rso en el gen katE, se pudo demostrar que esta enzima desempeña un papel importante en la protección de Rso contra el estrés oxidativo. Por otro lado, se encontró que KatG parece tener un papel menor en la respuesta adaptativa de la bacteria. Además, se reveló que la disrupción del gen katE no tiene efecto sobre la virulencia o crecimiento bacteriano en los tejidos de su planta hospedante, lo que sugiere un papel menor de KatE en la aptitud bacteriana en la planta. Sin embargo, se observaron cambios en la estructura del biofilm producido en superficies abióticas, aunque la cantidad total de producción de biofilms no se vio afectada. Tanto KatE como KatG se inducen de manera similar en respuesta al estrés oxidativo. Sin embargo, mediante la construcción de la cepa mutante de Rso en el gen katG y ensayos de exposición a H2O2 en medio sólido se sugiere que KatG podría tener un papel más destacado en la desintoxicación del H2O2 exógeno, lo que conllevaría a una mayor resistencia celular contra este compuesto, posiblemente mediante un mecanismo independiente de su función catalasa. En general, este trabajo proporciona una importante caracterización de las enzimas detoxificantes de EROs de Rso y su papel en la supervivencia bacteriana y la infección de las plantas.