Endophytic yeast from sugarcane exhibit quorum quenching activity

Quorum sensing (QS) are signaling mechanisms that govern morphological and physiological responses to changes in cell density. QS enables microorganisms to communicate via secreted signaling molecules called autoinducers. Many of these autoninducers bellong to a N-acyl homoserine lactones`s (AHLs) family. AHLs are synthesized by Gram negative bacterias and their structure consist of a carbon N-acyl side chain linked to a lactone ring. These molecules are pH-dependent so the lactone ring will be reversibly hydrolyzed. On the other hand, Quorum quenching (QQ) is a process which disrupts the QS by different ways such as enzymatic lysis of the signal molecules. QQ allows to control many physiological mechanisms from pathogen gram negative bacteria. In view of this, the aim of the present work was to isolate yeasts with QQ properties from Saccharum officinarum, a species of sugar cane. Samples from roots, stems and leaves were plated onto YM agar. Incubation was carried out at 30ºC. Colonies with different morphotypes were selected and plated. Pure colony was obtained by repeated streaking on YM agar. The genomic DNA of the yeast isolates were extracted to identify them. They were used as template for PCR. The 26S rDNA gene was PCR-amplified using the following primers namely NL1 and NL4. Nucleotide sequences were compared with GenBank databases using the BLASTN program followed by sequence alignment Yeasts were incubated onto YM supplemented with HSLs comercial standards (C6-HSL, 3-oxo-C6-HSL, C10-HSL, 3-oxo-C10-HSL, C12-HSL, 3-oxo-C12-HSL, C8-HSL and 3-oxo-C8-HSL) to demostrate the presence of QQ mechanisms. After 2 days incubation supernadants of cultures were taken and the detection of HSLs degradation was carry out using two biosensor strains, Chromobacterium violaceum CV026 and Chromobacterium violaceum Vir07. If necessary acidification for re-lactonisation using HCl was performed. 19 yeast strains were finally isolated. Sequencing of 26S rDNA indicated that 19 strains bellonged to three different genus (Pichia, Rhodotorula and Sporisorium). In the QQ assay, all yeasts tested were able to degradate at least one of the proven HSLs comercial standards. The isolates presented a marked tendecy to hidrolyse long-acyl-chain compounds. However, two Rhodotorula strains exhibited the most outstanding behavior, by degradating the 8 different QS molecules assayed. In order to demostrate lactonase activity, supernadants of cultures were adicionated with HCl. The following bioassays revealed that at low pH levels the lactone rings were closed again suggesting the presence of lactonase enzymes in Rhodotorula yeasts.Fil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Leguina, Ana Carolina del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Nieto Peñalver, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaX Congreso Argentino de Microbiología GeneralMar del PlataArgentinaSociedad Argentina de Microbiología Genera

Insight in the quorum sensing-driven lifestyle of the non-pathogenic Agrobacterium tumefaciens 6N2 and the interactions with the yeast Meyerozyma guilliermondii

Agrobacterium tumefaciens is considered a prominent phytopathogen, though most isolates are nonpathogenic. Agrobacteria can inhabit plant tissues interacting with other microorganisms. Yeasts are likewise part of these communities. We analyzed the quorum sensing (QS) systems of A. tumefaciens strain 6N2, and its relevance for the interaction with the yeast Meyerozyma guilliermondii, both sugarcane endophytes. We show that strain 6N2 is nonpathogenic, produces OHC8-HSL, OHC10-HSL, OC12-HSL and OHC12-HSL as QS signals, and possesses a complex QS architecture, with one truncated, two complete systems, and three additional QS-signal receptors. A proteomic approach showed differences in QS-regulated proteins between pure (64 proteins) and dual (33 proteins) cultures. Seven proteins were consistently regulated by quorum sensing in pure and dual cultures. M. guilliermondii proteins influenced by QS activity were also evaluated. Several up- and down- regulated proteins differed depending on the bacterial QS. These results show the importance of the QS regulation in the bacteria-yeast interactions.Fil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Torres, Mariela Analía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Leger, Thibaut. Institut Jacues Monod; FranciaFil: Garcia, Camille. Institut Jacques Monod; FranciaFil: KarWai, Hong. University Of Malaya; MalasiaFil: Teik Min, Chong. University Of Malaya; MalasiaFil: Castellanos, Lucia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: KokGan, Chan. University Of Malaya; MalasiaFil: Dessaux, Yves. Universite Paris-sud; FranciaFil: Camadro, Jean Michel. Institut Jacques Monod; FranciaFil: Nieto Peñalver, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentin

Relevance of the quorum sensing mechanisms in the interactions between endophytic microorganisms

Los sistemas de quorum sensing (QS), son mecanismos de comunicación que modifican la fisiología microbiana e intervienen en las interacciones entre los microorganismos. Se conoce que estos mecanismos regulan aspectos claves en la fisiología de organismos patógenos y benéficos. Por ello, en los últimos años, han despertado un particular interés en el área biotecnológica orientada principalmente al campo agronómico. Los sistemas de QS se caracterizan por la síntesis de moléculas señal, siendo los mediados por N-acil homoserinlactonas (AHLs) uno de los más estudiados. Existen, a su vez, organismos que han desarrollado una estrategia conocida como quorum quenching (QQ) para interrumpir el mecanismo de QS. En conjunto ambos sistemas tienen la capacidad de intervenir no solo en las interacciones intraespecies sino además en las interespecies. En base a lo expuesto, se planteó como objetivo general del presente trabajo de Tesis doctoral contribuir al mejoramiento en la utilización de microorganismos endofíticos mediante el estudio de los mecanismos regulatorios de quorum sensing en las interacciones entre bacterias, levaduras y la planta hospedera. Inicialmente, se aislaron bacterias y levaduras endofíticas de caña de azúcar. En bacterias, se estudió la capacidad de sintetizar AHLs. Agrobacterium tumefaciens 6N2 además de producir las moléculas de QS se destacó por presentar propiedades promotoras del crecimiento vegetal. Seguidamente, se secuenció el genoma de la bacteria encontrándose un complejo sistema de quorum sensing responsable de sintetizar 3-OH-C8-HSL, 3-OH-C10-HSL y 3-OH-C12-HSL como moléculas de señalización. Por otro lado, se determinó en las levaduras endofíticas, la existencia de sistemas de quorum quenching. Entre los aislamientos, Rhodotorula sp. 6Apo y Rhodotorula sp. 7Apo1 sobresalieron por degradar las AHLs ensayadas. Con el objetivo de conocer el efecto de las AHLs sobre la fisiología de las levaduras, se evaluó la respuesta de Meyerozyma guilliermondii 6N, otra levadura endofítica, frente al estrés oxidativo generado con hidroperóxido de tert butilo y cobre en presencia de las moléculas de señalización. Los resultados indicaron que la sensibilidad de la levadura aumentó en presencia de las AHLs y que la misma fue dosis dependiente. En este trabajo se comparó también el proteoma intracelular de A. tumefaciens 6N2 y M. guilliermondii 6N en cultivos puros y mixtos de los microorganismos demostrando que el sistema de QS de la bacteria reguló no solo la expresión de sus propias proteínas sino también las de M. guilliermondii 6N. Además, la levadura fue capaz de generar un cambio en la expresión de proteínas reguladas por el sistema de comunicación bacteriano. Finalmente, para conocer la existencia de variaciones fisiológicas en ambos microorganismos, se estudiaron alteraciones en la población celular en cultivos puros y mixtos de A. tumefaciens 6N2 y M. guilliermondii 6N evidenciados por citometría de flujo. Los datos obtenidos indicaron que M. guilliermondii 6N al ser cultivada con A. tumefaciens 6N2 presentó un cambio en su fisiología. Estos resultados reflejan que los sistemas de QS y QQ son de gran importancia no solo en la regulación de la fisiología del microorganismo productor sino además en las interacciones intra e inter especies.Quorum sensing (QS), is a cell-to-cell communication process that enables microorganisms to collectively modify their physiology. Noteworthy, these mechanisms are involved in the regulation of pathogenic and non-pathogenic organisms’ behaviour. Therefore, in the recent years, the biotechnological interest in QS systems has come to light especially in agronomic field. Quorum sensing involves the production of extracellular signaling molecules. While several distinct families of QS systems have been described, the most intensively studied QS signaling system relies on the production of N-acylhomoserine lactones (AHLs). On the other hand, some microorganisms have developed a sort of strategy in order to disrupt QS, called quorum quenching (QQ). Both systems, QS and QQ, are capable of meddling interactions among microorganisms belonging to the same kingdom as well as those present in cross kingdom. Regarding what has been previously described, the aim of the present thesis project was to improve the biotechnological application of plant growth promoting microorganisms by studying quorum sensing systems involved in the interactions among endophytic bacteria and yeasts, and the host plant. Firstly, bacteria and yeast from sugar cane were isolated. In addition, the bacterial capacity of releasing AHLs was studied. Agrobacterium tumefaciens 6N2 highlighted among their counterparts because its ability for producing AHLs and showing plant growth promoting features. The genome sequence of 6N2 was obtained and the presence of a complex QS system in this bacterium was confirmed. Its QS mechanism was responsible of synthetizing 3-OH-C8-HSL, 3-OH-C10-HSL and 3-OH-C12-HSL. On the other hand, quorum quenching systems in endophytic yeasts was studied. Rhodotorula sp. 6Apo and Rhodotorula sp. 7Apo1 outshined the other isolates due to the fact that both yeasts inactivated all AHLs tested. With the particular aim of knowing how AHLs changed yeast physiology, the oxidative stress response to bacterial QS molecules of Meyerozyma guilliermondii 6N, another endophytic yeast isolated from sugarcane, was characterized. M. guilliermondii 6N was stressed by tert-butyl hydroperoxide and cooper. The findings showed that the response of the yeast to the stressors was affected by the presence of AHLs. The observed responses were directly related to the concentrations of the AHLs. Hence, the higher AHL concentration, the higher sensibility yeast showed. In addition, label free proteomics was performed in order to characterize protein intracellular profiles of A. tumefaciens 6N2 and M. guilliermondii 6N. Mixed cultures of both microorganisms as well as pure cultures were prepared. Data showed that bacterial QS system affected not only its own protein expression but also the yeast ones. Furthermore, M. guilliermondii 6N modulated protein expression regulated by bacterial QS mechanism. Lastly, variations in cellular population of A. tumefaciens 6N2 and M. guilliermondii 6N by flow cytometry were studied. Both microorganisms were grown alone or in mixed cultures. Findings obtained in this work demonstrated that A. tumefaciens 6N2 orquestrated changes in yeast physiology. The features analyzed in the present project exhibit that QS and QQ systems underlie physiology behaviour not only in the carrier organism but also in intra- and inter-species cell–cell communication.Fil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentin

Identication of N-acyl homoserine lactones produced by Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5 cultured in complex and synthetic media

The endophytic diazotrophic Gluconacetob- acter diazotrophicus PAL5 was originally isolated from sugarcane (Saccharum officinarum). The biological nitro- gen fixation, phytohormones secretion, solubilization of mineral nutrients and phytopathogen antagonism allow its classification as a plant growth-promoting bacterium. The recent genomic sequence of PAL5 unveiled the presence of a quorum sensing (QS) system. QS are regulatory mecha- nisms that, through the production of signal molecules or autoinducers, permit a microbial population the regulation of the physiology in a coordinated manner. The most studied autoinducers in gram-negative bacteria are the N-acyl homoserine lactones (AHLs). The usage of biosensor strains evidenced the presence of AHL-like molecules in cultures of G. diazotrophicus PAL5 grown in complex and synthetic media. Analysis of AHLs performed by LC-APCI-MS permitted the identification of eight different signal molecules, including C6-, C8-, C10-, C12- and C14- HSL. Mass spectra confirmed that this diazotrophic strain also synthesizes autoinducers with carbonyl substitutions in the acyl chain. No differences in the profile of AHLs could be determined under both culture conditions. However, although the level of short-chain AHLs was not affected, a decrease of 30% in the production of long-chain AHLs could be measured in synthetic medium.Fil: Nieto Peñalver, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Castellanos, Lucia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentin

Respuesta de microorganismos rizosféricos de la caña de azúcar frente a manejos agronómicos contrastantes: Convencional vs Conservacionista

El manejo convencional del cultivo de caña de azúcar genera detrimento del recurso suelo, modificando los componentes bióticos del mismo, alterando el rol clave que cumplen en la multifuncionalidad de estos agroecosistemas. Debido a la necesidad de mantener la biodiversidad microbiana, una propuesta más conservacionista ha surgido como respuesta frente a la agricultura intensiva. Así, se implementó como estrategia de manejo del cultivo de caña de azúcar un sistema de labranza en franjas y una alternativa de cosecha con carga reducida, empleando equipos de menor porte, buscando generar un efecto positivo en los microorganismos edáficos por menor compactación del suelo. Se planteó como objetivo principal evaluar el efecto de distintos manejos agronómicos del cultivo de caña de azúcar sobre aspectos funcionales de las comunidades microbianas rizosféricas. El ensayo, localizado en un campo experimental del INTA EEA Famaillá en la provincia de Tucumán, comparó 4 tratamientos, resultantes de la combinación de dos factores (labranza y cosecha) con dos niveles cada uno para el manejo del cultivo de caña.Fil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Tucuman-Santiago del Estero. Estación Experimental Agropecuaria Famaillá; ArgentinaFil: Viruel, Emilce. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Castellanos, Lucia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Correa, Olga Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; ArgentinaFil: Erazzú, Luis Ernesto. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Tucuman-Santiago del Estero. Estación Experimental Agropecuaria Famaillá; ArgentinaIII Jornadas de Microbiología sobre Temáticas Específicas del NOATucumánArgentinaAsociación Argentina de Microbiologí

Characterization of endophytic bacteria from sugarcane producing N‐acyl homoserine lactones

Por su implicancia en la fabricación de azúcar, bioetanol y papel, la caña de azúcar es un cultivo de importancia económica para nuestro país. Los tejidos internos de la planta se encuentran colonizados por una gran diversidad de microorganismos endofíticos. En este trabajo se caracterizó la microbiota endofítica cultivable y productora de moléculas de quorum sensing de la familia de las N‐acil homoserina lactonas (AHLs) obtenida de plantas de caña de azúcar. Sobre un total de 206 aislamientos analizados, se detectaron siete productores de AHLs, los cuales fueron identificados por secuenciación del gen 16S ADNr como pertenecientes a los géneros Agrobacterium, Burkholderia, Erwinia y Pantoea. Bioensayos con cepas biosensoras permiten suponer que estos aislamientos producen más de una molécula de señalización. La caracterización de estos aislamientos mostró que, de manera variable, producen sideróforos, poliaminas y amonio, expresan actividad catalasa, fitasa y endoglucanasa. Solo uno mostró actividad proteasa y solubilizó sales insolubles de fosfato. Por otro lado, bajo las condiciones empleadas ninguno produjo HCN ni mostró actividad quitinasa. Las propiedades evaluadas en los aislamientos obtenidos sugieren que los mismos pueden ser empleados para caracterizar las interacciones mediadas por quorum sensing entre microorganismos endofíticos y las interacciones entre estos con la planta hospedera de caña de azúcar.For its implication in the production of sugar, bioethanol and paper, sugarcane is a crop of economical relevance for our country. Internal tissues of this plant are colonized by high diversity of endophytic microorganisms. In this work, the culturable endophytic microbiota producing N-acyl homoserine lactone (AHL) family quorum sensing molecules was characterized. From a total of 206 isolates, 7 were detected as AHL producers, which were identified through 16S rDNA sequencing as belonging to the genera Agrobacterium, Burkholderia, Erwinia and Pantoea. Bioassays with biosensor strains suggest that these isolates produce more than one signaling molecule. The characterization of the isolates showed the variable production of siderophores, polyamines and ammonium, and catalase phytase and endoglucanase activities. Only one isolate presented protease activity and could solubilize phosphate salts. On the other side, under the assayed conditions none of them produced HCN nor chitinase activity. The evaluated properties suggest that these isolates could be utilized in the characterization of the quorum sensing‐mediated interactions among endophytic micro organisms and with host sugarcane plant.Fil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Leguina, Ana Carolina del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Castellanos, Lucia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Nieto Peñalver, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentin

Endophytic microorganisms Agrobacterium tumefaciens 6N2 and Meyerozyma guilliermondii 6N serve as models for the study of microbial interactions in colony biofilms

We analyzed the morphology of colonies of endophytic bacteria and yeasts by fluorescence. Agrobacterium tumefaciens 6N2 (formerly 197MX) is a non-pathogenic isolate from sugarcane with features of relevance for microbial interactions. Meyerozyma guilliermondii 6N was obtained from the same host. A. tumefaciens 6N2 was tagged with gfp.AAV-a, allowing the detection of cells actively expressing the fluorescence2. GFP-tagged 6N2 and M. guilliermondii 6N were cultured at 30 °C in nutrient broth until late exponential phase1. Cell densities were adjusted to ∼0.1 OD600nm, and spot inoculated on nutrient agar (NA) and YPD agar plates5, as pure or mixed cultures (proportion 1:1). Plates were incubated at 30 °C for 72 h; colonies were imbibed with 10 μl of 25 μM Calcofluor White M2R (CW) that binds chitin and cellulose, and observed with a 4× objective lens under a Zeiss SteREO Lumar.V12 Stereomicroscope with GFP and DAPI filters. While 6N2 colonies exhibited a wrinkled surface on YPD agar (Fig. 1A and C), they were smooth and convex on NA (Fig. 2A and C). Under interaction conditions 6N2 showed singular patterns: 6N2 was located at the edges and the center on YPD agar (Fig. 1D), and was evenly distributed on NA (Fig. 2D). In both media 6N seemed to be located on top of the bacterial growth (Fig. 1B and B). 6N development was granular with lobate borders on YPD agar (Fig. 1B and F), and was smooth and dotted on NA (Fig. 2B and F). Noteworthy, 6N2 was not stained with CW (Fig. 1E and E). Beyond the effect of the interactions on the host plant, the images show the potential of the strains and the techniques for the study of interactions in a colony biofilm, even if the true location of each strain requires other techniques (e.g., confocal microscopy).Fil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Leguina, Ana Carolina del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Castellanos, Lucia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Nieto Peñalver, Carlos Gabriel. Universidad Nacional de Tucumán; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentin

Gluconic acid produced by Gluconacetobacter diazotrophicus Pal5 possesses antimicrobial properties

Gluconic acid is produced in large quantities by the endophytic and diazotrophic bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus Pal5. This organic acid derives from direct oxidation of glucose by a pyrroloquinoline-quinone-linked glucose dehydrogenase in this plant growth-promoting bacterium. In the present article, evidence is presented showing that gluconic acid is also responsible for the antimicrobial activity of G. diazotrophicus Pal5. The broad antagonistic spectrum includes Gram-positive and -negative bacteria. Eukaryotic microorganisms are more resistant to growth inhibition by this acid. Inhibition by gluconic acid can be modified through the presence of other organic acids. In contrast to other microorganisms, the Quorum Sensing system of G. diazotrophicus Pal5, a regulatory mechanism that plays a key role in several microbe–microbe interactions, is not related to gluconic acid production and the concomitant antagonistic activity.Fil: Nieto Peñalver, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiologicos; ArgentinaFil: Savino, María Julieta. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Microbiología "luis Verna". Cátedra de Microbiología Gral.; ArgentinaFil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiologicos; ArgentinaFil: Sanchez, Leandro Arturo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiologicos; ArgentinaFil: Castellanos, Lucia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiologicos; Argentin

Actividad quorum sensing en microorganismos antárticos asociados a Deschampsia antárctica

Introducción y Objetivos: Deschampsia antárctica Desv. (Poaceae) es una planta angiosperma vascular nativa del continente antártico. Parte de esta flora sufre contaminación con hidrocarburos, lo que podría afectar las comunidades microbianas asociadas a la planta y sus mecanismos de señalización. Los sistemas de quorum sensing (QS) son mecanismos de regulación de la fisiología microbiana que dependen de la producción de moléculas señal, las cuales se acumulan a medida que aumenta la densidad poblacional. Si bien la comunidad bacteriana asociada a D. antárctica ha sido descripta con anterioridad, los sistemas de QS no fueron caracterizados. A su vez, la incidencia de hidrocarburos sobre los mismos es aún desconocida, por lo que ambos interrogantes se plantearon como objetivos del trabajo.Materiales y Métodos: Cinco agrupaciones de D. antárctica (tres de sitios prístinos y dos de sitios contaminados con gasoil antártico) se aislaron de las inmediaciones de la base antártica Carlini. Se trabajó con 20 individuos de cada agrupación, analizándose un total de 100 individuos. Los ejemplares se sembraron en medio de cultivo LB hasta el desarrollo de colonias. La actividad QS de los microorganismos se puso de manifiesto a través de bioensayos con Chromobacterium violaceum CV026 y VIR07. A partir del revelado, se realizó el aislamiento de microorganismos considerando las zonas que mostraban producción de violaceína. También se determinó pH, temperatura y concentración de hidrocarburos de los suelos.Resultados: La temperatura de los suelos osciló entre 5 y 11 ºC, el pH fue cercano a 7 en todas las muestras y la concentración de hidrocarburos fue nula en las zonas prístinas mientras que en suelos contaminados alcanzó valores de 1528±233 y 955,9±64 mg Kg-1, respectivamente. Con los biosensores, 36 individuos dieron resultados positivos, 28 de los cuales respondieron al revelado con CV026 y 8 con VIR07. Si bien 9 ejemplares sometidos a la presencia de gasoil antártico manifestaron zonas de coloración con CV026, las moléculas de cadena larga no pudieron detectarse con VIR07. El crecimiento microbiano asociado a sitios prístinos respondió al revelado con ambos biosensores, sin embargo se observó una menor incidencia para las moléculas de cadenas más largas. A partir de los bioensayos, se obtuvieron 42 aislamientos con actividad QS, de los cuales el 67% provino de la rizósfera.Fil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Leguina, Ana Carolina del V.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Castellanos, Lucia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaFil: Mac Cormack, Walter Patricio. Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Interno y Culto. Dirección Nacional del Antártico. Instituto Antártico Argentino; ArgentinaFil: Nieto Peñalver, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; ArgentinaXV Congreso Argentino de Microbiología; V Congreso Argentino de Microbiología de Alimentos; V Congreso Latinoamericano de Microbiología de Medicamentos y Cosméticos y XIV Congreso Argentino de Microbiología GeneralBuenos AiresArgentinaAsociación Argentina de Microbiologí

Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5 possesses an active quorum sensing regulatory system

The endophytic bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus colonizes a broad range of host plants. Its plant growth-promoting capability is related to the capacity to perform biological nitrogen fixation, the biosynthesis of siderophores, antimicrobial substances and the solubilization of mineral nutrients. Colonization of and survival in these endophytic niche requires a complex regulatory network. Among these, quorum sensing systems (QS) are signaling mechanisms involved in the control of several genes related to microbial interactions, host colonization and stress survival. G. diazotrophicus PAL5 possesses a QS composed of a luxR and a luxI homolog, and produces eight molecules from the AHL family as QS signals. In this report data are provided showing that glucose concentration modifies the relative levels of these signal molecules. The activity of G. diazotrophicus PAL5 QS is also altered in presence of other carbon sources and under saline stress conditions. Inactivation of the QS system of G. diazotrophicus PAL5 by means of a quorum quenching strategy allowed the identification of extracellular and intracellular proteins under the control of this regulatory mechanism.Fil: Bertini, Elisa Violeta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos (i); ArgentinaFil: Nieto Peñalver, Carlos Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos (i); Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Microbiología; ArgentinaFil: Leguina, Ana Carolina del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos (i); ArgentinaFil: Irazusta, Verónica Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos (i); ArgentinaFil: Castellanos de Figueroa, Lucia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos (i); Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Microbiología; Argentin