13-08-2021 Retorno del estado viable no cultivable (VBNC) en Pseudomonas putida KT2440 posterior a la rehidratación

RESUMEN La productividad agrícola se ha visto beneficiada por la introducción de los inoculantes microbianos y por la disminución del uso de químicos que provocan daños en el suelo y ambiente (Bashan & Holguin, 1998; Tilak et al., 2005). Sin embargo, un aspecto esencial para el éxito de los inoculantes que promueven el crecimiento vegetal radica en la capacidad de los microorganismos para sobrevivir a condiciones adversas, como la limitación de agua (Molina-Romero et al., 2017; Pazos-Rojas et al., 2018). Estos microorganismos emplean diversas estrategias para mantener su viabilidad aún en condiciones de poca disponibilidad de agua. P. putida KT2440 utiliza el estado viable no cultivable (VBNC) como estrategia de supervivencia ante el estrés por desecación (Pazos-Rojas et al., 2019). Los mecanismos que emplea para llevar a cabo estos cambios son desconocidos, por consiguiente, en el presente estudio se realizó un análisis transcriptómico de células desecadas 18 días y rehidratadas 20 minutos y células desecadas 18 días y rehidratadas 24 horas, con respecto a la expresión presente en células no desecadas, este análisis reveló genes potencialmente involucrados en el retorno del estado VBNC. Los procesos de transporte fueron regulados positivamente en células desecadas-rehidratadas 20 min, en particular el receptor dependiente de TonB (PP_1446) que participa en la captación de sideróforos y el sistema de transporte de alcoholes de cadena media (PP_2662 y PP_2676), que posiblemente participan en la captación de solutos compatibles. Asimismo, se determinó que la mayor expresión de transcritos se encontró en células desecadas-rehidratadas 24 horas, 148 genes fueron regulados positivamente y 43 genes fueron regulados negativamente. De acuerdo con la clasificación funcional ontológica correspondiente a procesos biológicos se estableció que las clases enriquecidas fueron: transporte, óxido-reducción, regulación de la transcripción y procesos biosintéticos, para los genes inducidos. Los resultados sugieren la activación del catabolismo de aminoácidos para la obtención de fuentes de carbono y nitrógeno durante la limitación de nutrientes producida en la rehidratación, además de la sobreexpresión de genes involucrados en la biosíntesis de aminoácidos para la acumulación de solutos compatibles. Los grupos con mayor abundancia de genes regulados negativamente fueron los procesos de traducción y regulación de la transcripción, indicando que la síntesis de proteínas disminuye y es selectiva (López-Lara et al., 2020).
{"references":["Bashan, Y., & Holguin, G. (1998). Proposal for the division of plant growth-promoting rhizobacteria into two classifications: Biocontrol-PGPB (plant growth-promoting bacteria) and PGPB. Soil Biology and Biochemistry, 30(8–9), 1225–1228. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(97)00187-9","López-Lara, L. I., Pazos-Rojas, L. A., López-Cruz, L. E., Morales-García, Y. E., Quintero-Hernández, V., De La Torre, J., Van Dillewijn, P., Muñoz-Rojas, J., Baez, A. (2020). Influence of rehydration on transcriptome during resuscitation of desiccated Pseudomonas putida KT2440. Annals of Microbiology, 70(1). https://doi.org/10.1186/s13213-020-01596-3","Molina-Romero, D., Baez, A., Quintero-Hernández, V., Castañeda-Lucio, M., Fuentes-Ramírez, L. E., Bustillos-Cristales, M. del R., Bustillos-Cristales, Rodríguez-Andrade O., Morales-García Y. E., Munive A., Muñoz-Rojas, J. (2017). Compatible bacterial mixture, tolerant to desiccation, improves maize plant growth. PLoS ONE, 12(11), 1–21. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0187913","Pazos-Rojas, L. A., Muñoz-Arenas, L. C., Rodríguez-Andrade, O., López-Cruz, L. E., López-Ortega, O., Lopes-Olivares, F., Luna-Suarez, S., Baez, A., Morales-García, Y. E., Quintero-Hernández, V., Villalobos-López, M. A., De la Torre, J., Muñoz-Rojas, J. (2019). Desiccation-induced viable but nonculturable state in Pseudomonas putida KT2440, a survival strategy. In PLoS ONE (Vol. 14). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219554","Pazos-Rojas, L. A., Rodríguez-andrade, O., Muñoz-arenas, L. C., Morales-, Y. E., Corral-lugo, A., Quintero-hernández, V., Baez, B., Molina-Romero, D., Muñoz-Rojas, J. (2018). Desiccation-tolerant rhizobacteria maintain their plant growth- promoting capability after experiencing extreme water stress. SciFed Journal of Applied Microbiology, 1(1).","Tilak, K. V. B. R., Ranganayaki, N., Pal, K. K., De, R., Saxena, A. K., Nautiyal, C. S., Shilpi Mittal, Tripathi, A. K., Johri, B. N. (2005). Diversity of plant growth and soil health supporting bacteria. Current Science, 89(1), 136–150."]}