Caracterización de las comunidades bacterianas de los Octocorales Eunicea sp., y Pseudopterogorgia elisabethae

Los compuestos inhibidores de Quorum Sensing suelen presentar actividad antifouling y antipatogénica y se han encontrado en organismos marinos libres de macrofouling, pero han sido poco estudiados en la comunidad bacteriana asociada con éstos. En este trabajo se estudió la comunidad bacteriana asociada con los octocorales Eunicea sp., y Pseudopterogorgia elisabethae (organismos libres de macrofouling) por pirosecuenciación e hibridización fluorescente in situ (FISH), encontrando que la mayoría de bacterias corresponden a la clase Gamma-proteobacteria y en menor proporción están Beta y Alfa-proteobacteria. Se evaluaron algunas relaciones ecológicas dentro de la comunidad de Eunicea sp., como la actividad inhibidora de Quorum Sensing y el antagonismo, encontrándolas en algunos aislamientos bacterianos. Estos aislamientos podrían estar ejerciendo un el control en la composición y la estructura de la comunidad bacteriana que mantiene a este octocoral libre de macrofouling. / Abstract. Quorum Sensing inhibitor compounds usually have antifouling and antipathogenic activities and have been found in marine organisms free of macrofouling. These compounds have been poorly researched in the bacterial community associated to these organisms. In this work, the bacterial communities from the octocorals Eunicea sp., and Pseudopterogorgia elisabethae were studied by pyrosequencing and fluorescent in situ hybridization (FISH), finding that bacteria are mostly from Gamma-proteobacteria class and in lower proportion, Alpha and Beta-proteobacteria. Also, different ecologic relationships in the bacterial communities of Eunicea sp., as Quorum Sensing inhibition and antagonism were studied and found in bacterial isolations. These isolates might play a fundamental role in controlling bacterial community structure, which results in a soft coral surface free of macrofouling development.Maestrí

Desarrollo de sistemas de expresión para análisis metagenómicos funcionales e identificación de enzimas de interés

Programa Oficial de Postgrado en BiotecnologíaLa metagenómica es una disciplina que permite el estudio de los microorganismos a partir de su material genético, sin necesidad de cultivo previo. Presenta un potencial enorme de acceso a la gran fuente de recursos que supone la diversidad microbiana, debido a que más del 99 % de los microorganismos no son susceptibles de ser cultivados en condiciones de laboratorio.El material genético extraído de una muestra ambiental se clona en los vectores adecuados y se introduce en las bacterias hospedadoras seleccionadas, constituyendo las metagenotecas. Con ellas se pueden realizar análisis basados en secuencia, buscando secuencias que presenten homología con otras ya conocidas, y análisis basados en función, que permiten la detección de enzimas incluso completamente novedosas en clones que presentan un determinado fenotipo, seguido de la identificación posterior de los genes responsables. La principal limitación de la metagenómica funcional es la dificultad de la expresión del ADN metagenómico en hospedadores heterólogos.Para ello, en esta tesis se han desarrollado nuevos sistemas constituidos por vectores para la construcción de metagenotecas y bacterias especializadas para la realización de los rastreos, que conjuntamente permiten la inducción de la transcripción desde promotores heterólogos y la antiterminación de la misma, combinando elementos víricos y bacterianos. Uno de los sistemas está basado en la transcripción por la ARN polimerasa del fago T7, y el otro, en la transcripción por la ARN polimerasa bacteriana desde el promotor inducible por salicilato psal acoplado al sistema de antiterminación de la proteína N del fago lambda. Aprovechando el nuevo sistema se han construido dos metagenotecas de suelos contaminados y se han realizado con éxito búsquedas de distintas actividades de interés, como son la resistencia al antibiótico carbenicilina, oxigenasa hidroxilante de anillos aromáticos, dioxigenasa extradiólica, endoglucanasa y 13-glucosidasa. Por último, se han caracterizado clones portadores de algunas de estas actividades. Se puede destacar la identificación de una bomba de eflujo capaz de conferir resistencia a carbenicilina por sí misma, una gran cantidad de dioxigenasas extradiólicas muy diversas que han permitido el establecimiento de seis nuevas subfamilias y distintas monooxigenasas hidroxilantes. Algunas de estas últimas enzimas, forman parte de la ruta de desulfuración de dibenzotiofeno, que ha sido estudiada en más detalle.Universidad Pablo de Olavide. Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímic

Caracterización de la histidina quinasa CbrA del sistema de dos componentes CbrAB de pseudomonas putida

Programa de Doctorado en Biotecnología, Ingeniería y Tecnología QuímicaLínea de Investigación: Regulación Génica y Sistemas de Expresión en BacteriasClave Programa: DBICódigo Línea: 26El sistema de dos componentes CbrAB, exclusivo de algunos géneros de la familia Pseudomonadaceae, constituye un sistema de control global del metabolismo bacteriano que integra la asimilación jerárquica de diversas fuentes de carbono como los aminoácidos arginina, histidina y prolina (Amador et al., 2010; Li & Lu, 2007; Nishijyo et al., 2001; Zhang et al., 2015; Zhang & Rainey, 2008) y otros procesos fisiológicos como tolerancia a estrés (Amador et al., 2010). La histidina quinasa CbrA es un elemento clave en la detección de la señal activadora y en la auto-transfosforilación del elemento de respuesta, CbrB. CbrA está codificado por el gen cbrA que se encuentra aguas abajo de una pauta abierta de lectura conservada que hemos denominado cbrX. En esta Tesis se ha descrito el papel de CbrX en la expresión de CbrA y mostramos que existe un acoplamiento traduccional entre ambos genes. Además, se ha caracterizado el papel de los dominios transmembranas (TM) y dominio PAS de CbrA en la detección de la señal. Un mutante carente de los dominios TM (CbrA-¿TM) manifiesta una deficiencia en su crecimiento en histidina y citrato como fuentes de carbono, pero su sobreexpresión restaura la capacidad de crecer y responder a la disponibilidad de carbono, lo que sugiere que la naturaleza de la señal detectada es intracelular. Mediante una aproximación por fluorimetría diferencial de barrido (DSF) se ha analizado qué metabolitos podrían constituir una señal a la que el sistema regulador responda. Por otra parte, se ha estudiado el papel regulador del complejo Hfq/Crc sobre la expresión de CbrA y genes diana de CbrB, como crcZ, crcY y PP2810 así como la implicación del factor sigma extracitoplasmático SigX en la compleja red reguladora del metabolismo del carbono.Universidad Pablo de Olavide de Sevilla. Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímic

Análisis genómico y funcional de los mecanismos de promoción del crecimiento vegetal en Bradyrhizobium japonicum E109, la cepa más utilizada para la formulación de inoculantes para soja en la República Argentina

En esta tesis se presentarán resultados del análisis genómico y funcional de Bradyrhizobium japonicum cepa E109, una de las cepas más utilizadas en nuestro país para la formulación de inoculantes para soja. El genoma de esta bacteria contiene un único replicón de 9.224.208 pares de bases (9.2 Mpb). El análisis post-secuenciación determinó la existencia de numerosas secuencias relacionadas con mecanismos de promoción del crecimiento vegetal y otros relacionados con el estilo de vida rizosférica de este microorganismo. Como uno de los mecanismos más importante se destacó aquel relacionado con la producción de fitohormonas y dentro de ellas el ácido indol-3-acético (AIA). El estudio del metabolismo y homeostasis del AIA y otras auxinas, determino que en B. japonicum E109 no es capaz de acumular concentraciones cuantificables de AIA aunque posea la información genética para biosintetizar esta molécula. E109 tiene capacidad de degradar, tanto auxinas naturales (AIA), como sintéticas (IBA y ANA), aunque la velocidad de degradación es mayor en el caso de las primeras. B. japonicum E109 tiene la capacidad de hidrolizar conjugados de AIA con aminoácidos (AIA-amidas) o glucosa y degradar la hormona en una reacción simultánea o posterior pero no es capaz de conjugar la hormona con aminoácidos. La hidrólisis y el catabolismo de AIA y AIA-amidas, se realiza en cualquier fase de la curva de crecimiento bacteriana, pero la fase donde es más rápida es la reacción es la exponencial. Ensayos con la adición exógena de AIA a cultivos puro de E109 determinaron que la cepa es capaz de catabolizar rápidamente la hormona y este fenómeno ocurrió de una forma no independiente a la presencia de la hormona (constitutiva). A través de un abordaje in sílico e in vitro, pudimos confirmar que la degradación de AIA es B. japonicum E109 depende de una 3-fenilpropionato dioxigenasa con dos sub-unidades y codificada por los genes iacC y iacD. El análisis transcriptómico obtenido por el catabolismo de AIA por E109, determinó que esta molécula afecto su metabolismo de manera global y particularmente a nivel de ciertos mecanismos fisiológicos relacionados con la capacidad de la bacteria para promover el crecimiento vegetal. El catabolismo de AIA indujo la sobreexpresión de genes de la fijación de nitrógeno y simbiosis, quimiotaxis y movilidad, y genes de la respuesta generalizada a estrés mientras que reprimió la expresión de genes de la biosíntesis de AIA.Fil: Torres, Daniela Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Caracterización de la colonización y promoción del crecimiento vegetal por <i>Burkholderia tropica</i> en gramíneas

Objetivo general Desarrollar metodologías conducentes a la aplicación agronómica de bacterias diazótrofas endófitas promotoras del crecimiento vegetal como una nueva alternativa de inoculación en gramíneas, particularmente cereales, que contribuya a la sustentabilidad económica y ambiental de estos cultivos, procurando un mejor aprovechamiento de los recursos naturales del suelo y del ambiente. Objetivos específicos 1. Evaluar algunas de las habilidades de B. tropica MTo-293 como colonizadora competente y como promotora del crecimiento vegetal: a- la formación biofilm y la producción de enzimas líticas b- la solubilización de compuestos insolubles de fósforo. 2. Caracterizar el proceso de colonización de B. tropica MTo-293 en plantas de trigo y sorgo después de inocular semillas de ambas gramíneas, como primer requisito para poder expresar los posibles efectos benéficos. 3. Evaluar aspectos prácticos fundamentales para el posible uso de B. tropica MTo-293 como inoculante: a- viabilidad bacteriana en formulaciones líquidas y sobre la superficie de las semillas; b- compatibilidad con agroquímicos. 4. Evaluar el efecto promotor de B. tropica MTo-293 en ambos cereales en ensayos a campo. 5. Realizar la búsqueda de genes de B. tropica MTo-293 relacionados con la rizocompetencia y la promoción del crecimiento vegetal.Facultad de Ciencias Exacta

Evolution towards pathogenicity: Comparative analysis between Brucella and a recently isolated Pseudochrobactrum

Póster presentado Online en el XXVIII Congreso Nacional de Microbiología 28 de junio al 2 de julio, 2021 .- https://hal.inrae.fr/hal-03337244/documentLa brucelosis es una de las zoonosis bacterianas más ampliamente distribuidas en el mundo, contribuyendo de forma importante a la pobreza de muchos países en desarrollo. Ninguna de las vacunas actuales proporciona una protección completa, son virulentas para humanos e interfieren en el diagnóstico serológico. Por ello, para mejorar las vacunas actuales, es imprescindible seguirestudiando los mecanismos de virulencia de Brucella, el agente etiológico de la brucelosis. Ésta pertenece a las α-2 Proteobacteria, grupo que incluye desde bacterias ambientales hasta bacterias que han evolucionado a patógenos animales difícilmente detectados por el sistema inmune, como es el caso de Brucella. Para estudiar la evolución que se ha dado hacia la patogenicidad en esta familia y poder determinar mejor así los factores de virulencia de Brucella, es interesante comparar bacterias filogenéticamente próximas que son biológicamente diferentes. Por primera vez, se han aislado bacterias del género Pseudochrobactrum en un huésped natural de Brucella.Pseudochrobactrum es un género filogenéticamente cercano a Brucella que, hasta la fecha, sólo incluye bacterias ambientales. En este trabajo se han caracterizado estos nuevos aislamientos y teniendo en cuenta sus propiedades fisiológicas, su perfil de lípidos polares y ácidos grasos, y el análisis filogenético, se ha propuesto una nueva especie con el nombre de Pseudochrobactrum bovis. Los estudios comparativos con Brucella han revelado diferencias en la composición de la envoltura celular, el contenido genético y virulencia. Por ello, P. bovis puede representar un nuevo modelo para estudiar la evolución de Brucella hacia la virulenciaN

Taxogenómica en Rhodobacteraceae

La familia Rhodobacteraceae es una de las principales subdivisiones de la clase Alphaproteobacteria, que comprende en ocasiones más del 25% de la comunidad bacteriana total de las aguas superficiales oceánicas. La mayoría de las especies pertenecientes a esta familia son de origen marino y presentan una elevada diversidad fenotípica. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral ha sido ampliar nuestro conocimiento sobre los miembros de esta familia mediante el estudio de sus genomas y esclarecer las relaciones taxonómicas entre los mismos utilizando como base el análisis filogenómico de dichos genomas, así como los índices de semejanza genómica apropiados a tal efecto. Para ello se ha procedido a realizar la secuenciación genómica de novo, ensamblado, anotación y depósito de 36 cepas tipo pertenecientes a Rhodobacteraceae cuyos genomas no se encontraban disponibles en las bases de datos públicas de genomas, ensamblados o lecturas genómicas. El objetivo general se ha desglosado en los siguientes objetivos específicos: I) Realizar una inferencia fenotípica mediante el análisis genómico de cada uno de los genomas secuenciados; II) Confirmar, en la medida que sea posible, los rasgos inferidos mediante experimentación con las cepas correspondientes; y III) Llevar a cabo una exploración filogenómica y revisión taxonómica de la familia Rhodobacteraceae. Este estudio ha permitido depositar las secuencias genómicas de 36 cepas tipo pertenecientes a Rhodobacteraceae cuyos genomas no habían sido secuenciados hasta el momento lo que ha contribuido a reducir el sesgo de secuenciación existente en las bases de datos públicas. Asimismo, la exploración de los genomas secuenciados y anotados ha posibilitado realizar una amplia inferencia fenotípica que ha abarcado el estudio de la organización y contenido del genoma, el metabolismo de carbohidratos, estrategias para la producción alternativa de energía, el metabolismo del nitrógeno, fósforo, hierro y compuestos C1, la degradación de compuestos aromáticos, la capacidad de adherencia y producción de biopelículas, la movilidad flagelar y quimiotaxis, la producción de sustancias antimicrobianas y la resistencia frente a compuestos tóxicos o condiciones fisicoquímicas adversas. Por último, este trabajo representa el estudio taxonómico más amplio efectuado hasta el momento en la familia Rhodobacteraceae mediante la aplicación de un enfoque taxogenómico que ha podido solventar parte de la problemática existente entre la filogenia y sistemática de este linaje. De este modo, el análisis filogenómico realizado en este estudio junto con los índices de semejanza genómica calculados ha permitido la descripción formal de una sinonimia a nivel de especie y 30 reclasificaciones a nivel de género, así como también, afinar el rango de corte propuesto para la circunscripción de géneros dentro de la familia Rhodobacteraceae

Evaluación de tres aislamientos bacterianos como potenciales promotores de crecimiento vegetal en plantas de arroz (Oryza sativa)

El uso de biofertilizantes y biocontroladores en cultivos de alto impacto económico como el arroz, buscan fortalecer las técnicas de fertilización y control de enfermedades en los procesos de producción de los cultivos y han sido aceptados como alternativas al manejo químico tradicional. La presente investigación evaluó el potencial de las cepas bacterianas A20, 5.1 y 7.1, como promotores de crecimiento vegetal en dos variedades colombianas de arroz (F60 y F733) con el objetivo de contribuir en el desarrollo de un bioinoculante dirigido al sector arrocero. Los tres aislamientos fueron clasificados dentro del género Streptomyces por medio del secuenciamiento del gen 16S rARN. Para evaluar el potencial de los tres microorganismos como promotores de crecimiento vegetal se llevaron a cabo diferentes ensayos que pusieron de manifiesto la capacidad de estas cepas de producir sideróforos, AIA, enzimas extracelulares, solubilizar fosfatos (7.1) y controlar el crecimiento de un amplio rango de microorganismos patógenos in vitro. Adicionalmente, se verificó la capacidad de colonización de los tres aislamientos destacando la eficiente colonización de A20 y 7.1 en suelo rizosférico y en el rizoplano de las dos variedades de arroz evaluadas. Ambos aislamientos demostraron tener la capacidad de colonizar la endósfera de la raíz de las plantas de arroz bajo condiciones gnotobióticas. Los ensayos de promoción de crecimiento in vivo permitieron establecer que A20 y 7.1 poseen el potencial de promover el crecimiento de las plantas inoculadas en Hoagland y suelo en condiciones de invernadero. Teniendo en cuenta estos resultados, se propone a los aislamientos A20 y 7.1 como cepas promisorias para el desarrollo de un inoculante con características de biofertilizante (A20 y 7.1) y biocontrolador (A20). El aislamiento 5.1 que no presentó ninguna influencia sobre el crecimiento de las plantas de arroz tratadas, demostró en los ensayos in vitro un potencial interesante como biocontrolador, por ello se sugiere continuar su estudio en este campo.Abstract. The use of biofertilizers and biocontrol agents in high economic impact crops like rice, seeking to strengthen fertilization techniques and disease control in production processes of crops and have been accepted as alternatives to traditional chemical management. The present study evaluated the potential of bacterial strains A20, 5.1 and 7.1, as promoters of plant growth in two Colombian rice cultivars ( F60 and F733 ) with the aim of contributing to the development of a bacterial inoculant for the rice sector. The three isolates were classified within the genus Streptomyces by sequencing of the 16S rRNA gene. In vitro assays were conducted to evaluate the potential of the three microorganisms as plant growth promoters. These assays demostrsted the ability of these strains to produce siderophores, AIA, extracellular enzymes, solubilizing phosphate (7.1) and controlling the growth of a wide range of pathogenic microorganisms. Additionally, colonization ability of the three isolates was evaluated. The efficient colonization of A20 and 7.1 in rhizosphere soil and the rhizoplane of the two rice cultivars were verified. Both isolates were shown to have the ability to colonize the root endosphere under gnotobiotic conditions. In vivo assays confirm that A20 and 7.1 have the potential to promote the growth of inoculated plants in Hoagland and soil under greenhouse conditions. With these results, it is proposed that A20 and 7.1 isolates are promising strains for the development of a biofertilizer inoculant (A20 and 7.1) and biocontrol agents (A20). Isolation 5.1 that had no influence on the growth of rice plants treated demonstrated in in vitro tests an interesting potential of biocontrol therefore is suggested to continue their study in this field.Maestrí

Aislamiento e identificación de compuestos de Parthenium incanum y Nothoscordum bivalve con actividad biológica.

Se aislaron e identificaron compuestos con actividad antimicrobiana en contra de una cepa farmacorresistente de Acinetobacter baumannii, esto a partir de extractos biológicamente activos de Parthenium incanum y Nothoscordum bivalve. Para ello, se llevaron a cabo diferentes extracciones del material vegetal, obteniendo 4 diferentes extractos por planta. En la actividad antimicrobiana preliminar, sólo los extracto metanólicos mostraron efecto. En la obtención de la CMB, se registraron valores de entre 7.50±0.54 y 8.50±0.54 mg/mL. Para la letalidad por Artemia salina, se observó que los extractos presentaron una DL50 de entre 380 y 1882 ppm. En la citotoxicidad preliminar, los extractos causaron entre el 0 y el 92.98% de hemólisis. En la protección de los eritrocitos frente al radical AAPH, los extractos registraron una citoprotección de hasta 94.58%. Con respecto a la captura de radicales, se obtuvieron valores de entre 275.55±21 y 598.99±4 µmoles quivalentes de Trolox/g de extracto. Para los Fenoles Totales Solubles se determinaron valores de entre 1.35±0.07 y 4.13±0.04 g equivalentes de ácido gálico por cada 100 g de extracto. A los extractos de menor letalidad y citotoxicidad, se les determinó el efecto de las concentraciones sub-letales de las CMB´s, sobre el crecimiento en A. baumannii, demostrando que estás no afectaban el crecimiento, pero si la formación de su biopelículas hasta un 41.62%; por otro lado, se estudió la actividad coagulante, determinado que el extracto de P. incanum afectó el TP de manera significativa (p<0.05). En el extracto seleccionado de N. bivalve, se evaluó su efecto sobre la expresión génica de la biopelícula en A. baumanni y se realizó un análisis por MEB; determinando que el extracto afectó la expresión de los genes abaI, bap y csuE, causando una sobreexpresión de 15.4 veces, así mismo, al observar la por microscopia se logró apreciar un daño en la estabilidad y formación de su biopelícula. Así mismo, se le evaluó su citotoxicidad con células normales Pbmc´s, encontrando que hasta 500 ppm no causaba daño en su proliferación celular. Estudios de la inhibición de la enzima α-glucosidasa mostró que el extracto posee una CI50 de 1393±13 ppm y su capacidad antiurolítica mostró un valor de CI50 de 1141±30 ppm. En el caso de P. incanum se aislaron e identificaron la partenina y la coronopolina. Para N. bivalve se identificaron de manera parcial amidas o aminas por FT-IR del extracto sometido a todas las evaluaciones biológicas antes mencionadas. ABSTRACT They were isolated and identified compounds with antimicrobial activity against a drugresistant strain of Acinetobacter baumannii, this from biologically active extracts of Parthenium incanum and Nothoscordum bivalve. To do this, different extractions of the plant material were carried out, obtaining 4 different extracts per plant. In the preliminary antimicrobial activity, only the methanolic extract showed effect. In obtaining the CMB, values between 7.50±0.54 and 8.50±0.54 mg/mL were recorded. For lethality by Artemia salina, it was observed that the extracts presented an LD50 of between 380 and 1882 ppm. In the preliminary cytotoxicity, the extracts caused between 0 and 92.98% of hemolysis. Protection of erythrocytes against the radical AAPH, the extracts registered a cytoprotection of up to 94.58%. With respect to the capture of radicals, values of between 275.55±21 and 598.9λ±4 ȝmol of quivalent Trolox/g extract were obtained. For Total Phenols Soluble, values between 1.35±0.07 and 4.13±0.04 g gallic acid equivalent per 100 g of extract were determined. To the extracts of lower lethality and cytotoxicity, the effect of the sub-lethal concentrations of the CMB's, on the growth in A. baumannii was determined, showing that they were not affecting the growth, but the formation of their biofilms until 41.62%. On the other hand, the coagulant activity was studied, determined that the extract of P. incanum affected TP significantly (p <0.05). In the selected extract of N. bivalve, its effect on the gene expression of the biofilm in A. baumanni was evaluated and an analysis was performed by SEM; determining that the extract affected the expression of the genes abaI, bap and csuE, causing an overexpression of 15.4 times, likewise, when observing the microscopy it was possible to appreciate a damage in the stability and formation of its biofilm. Likewise, its cytotoxicity was evaluated with normal Pbmc's cells, finding that up to 500 ppm did not cause damage in its cellular proliferation. Studies of the inhibition of the enzyme α-glucosidase showed that the extract has an IC50 of 1393±13 ppm and its anti-urolithic capacity showed an IC50 value of 1141±30 ppm. In the case of P. incanum, parthenin and coronopolin were isolated and identified. For N. bivalve, amides or amines were partially identified by FT-IR of the extract subjected to all the aforementioned biological evaluations

Adaptación de Azoarcus sp. CIB a diferentes condiciones ambientales

Tesis Doctoral inédita leíada en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología. Fecha de lectura: 14-06-2018Las 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.The genus Azoarcus harbors a high diversity of bacteria that have been classified in two different ecophysiological groups: on one hand, a group of bacteria that can live as plant endophytes and, on the other hand, a group of bacteria specialized in the anaerobic degradation of a wide range of aromatic compounds. In this thesis, we have used Azoarcus sp. CIB, a facultative anaerobe studied by its ability to degrade aromatic compounds anaerobically, as a model. For the first time, this work proves the ability to develop an endophytic lifestyle of an Azoarcus strain belonging to the specialized group of aromatic compounds degraders in anoxic conditions and its plant growth promotion properties has been characterized. Furthermore, the role of type IV pili, flagella and exopolysaccharide during plant colonization has been elucidated and its plant beneficial properties has been improved by the construction of a recombinant strain with ACC deaminase activity. A global transcriptomic approach in response to rice root extracts has been also carried out in order to understand the molecular mechanisms involved in the endophytic lifestyle and the role of the global regulator c-di-GMP during plant-endophyte interaction has been addressed. On the other hand, in this thesis has also been investigated the adaptation of Azoarcus sp. CIB to environmental conditions that have never been studied before and that confirms the high metabolic versatility of this strain. Thus, the resistance to some heavy metals (cadmium, nickel, zinc) and metalloids (selenite, tellurite, arsenate and arsenite) has been determined representing the first report about heavy metal and metalloid resistance in a strain of the genus Azoarcus. In this sense, the fact that selenite and tellurite resistance is couple to nanoparticles formation have also a great biotechnological interest. Finally, it has been demonstrated that Azoarcus sp. CIB is able to resist arsenate (ars genes) and to use arsenite as supplementary energy source, under anaerobic conditions, and the putative arx cluster, coding the anaerobic arsenite oxidase, has been characterized for the first time in a heterotrophic strain, being related with the use of arsenite as energy source and in arsenite resistance.La investigación ha sido financiada mediante los proyectos BIO2012-39501 y BIO2016-79736