La respuesta estricta media la dispersión del biofilm en Pseudomonas putida

Abstract

La respuesta estricta es una respuesta a estrés conservada en bacterias. En condiciones de limitación de nutrientes, se activa la síntesis de las alarmonas guanosina 5’-difosfato 3’-difosfato (ppGpp), y guanosina 5’-trifosfato 3’-difosfato (pppGpp) [conjuntamente denominadas (p)ppGpp]. El (p)ppGpp regula directa e indirectamente la expresión de numerosos genes, en ocasiones con el concurso de la proteína auxiliar DksA. En la naturaleza las bacterias alternan una vida planctónica con la formación de comunidades sésiles rodeadas de una matriz extracelular polimérica, denominadas biofilms. Los fenómenos de dispersión programada promueven la transición del biofilm al estado planctónico en respuesta a señales fisiológicas o ambientales. Los biofilms de la bacteria Gram-negativa de suelo Pseudomonas putida experimentan una rápida dispersión en condiciones de estrés nutricional. La dispersión es el resultado de la proteolisis de la adhesina de alto peso molecular LapA por la proteasa periplásmica LapG. La actividad de LapG está regulada por la proteína transmembrana LapD en respuesta a cambios en los niveles del segundo mensajero 3',5'-diguanilato cíclico (di-GMPc). Recientemente hemos demostramos que la fosfodiesterasa BifA es responsable de la hidrólisis de di-GMPc que dispara la respuesta de dispersión. En esta comunicación mostramos que la respuesta estricta media la inducción de la dispersión del biofilm en P. putida. Mediante el análisis fenotípico de mutantes con defectos en respuesta estricta y análisis de expresión génica in vivo e in vitro hemos elucidado los mecanismos implicados, y hemos completando el circuito de transducción de señales que conecta la señal inductora (limitación de nutrientes) con la respuesta (proteolisis de LapA) responsable de la dispersión del biofilm en P. putida.