Plasticidad genómica y mutación: dos mecanismos genéticos involucrados en la adaptación de un microorganismo ante un estrés químico

Martín-Cardona C., Christie-Oleza J.A., Lanfranconi M.P., Nogales B., Lalucat J. y Bosch R.

Microbiología, Departamento de Biología, Universitat Illes Balears. Ctra. Valldemossa Km. 7,5 - 07122 Palma de Mallorca. e-mail: celia.martin@uib.es

Para que un microorganismo sea capaz de crecer en un medio utilizando un compuesto químico determinado como única fuente de carbono y energía es indispensable que, a priori, contenga en su dotación genética los genes esenciales implicados en el catabolismo de dicho compuesto químico.

Esta observación, que resulta tan evidente a simple vista, no implica que el microorganismo en cuestión haya alcanzado su grado máximo de eficiencia en el consumo y utilización del compuesto utilizado como única fuente de carbono y energía. Es por esta razón que nos planteamos estudiar el papel de dos mecanismos evolutivos esenciales como son la plasticidad genómica y la mutación en el proceso de adaptación de un microorganismo al estrés químico provocado por la presencia de concentraciones crecientes de un hidrocarburo que actúa como única fuente de carbono y energía.

La cepa seleccionada para llevar a cabo dicho estudio ha sido Pseudomonas stutzeri AN10. Se trata de una bacteria no fluorescente del género Pseudomonas aislada de sedimentos marinos contaminados. Este microorganismo es de enorme interés debido a su capacidad para degradar diferentes contaminantes ambientales y polietilenglicoles de elevado peso molecular. En este sentido cabe destacar que P. stutzeri AN10 es capaz de crecer utilizando naftaleno, 2-metilnaftaleno y salicilato como única fuente de carbono y energía ya que contiene los genes esenciales implicados en dichos procesos. Estos genes se hallan distribuidos en cuatro operones (de ubicación cromosómica): uno que codifica para los genes implicados en la transformación del naftaleno en salicilato (nahABFCED), dos que incluyen los genes implicados en la conversión de salicilato en intermediarios del ciclo de Krebs (nahGTHINLOMKJ y nahW) y el cuarto que codifica para el gen regulador (nahR).

Tras más de 2500 horas de crecimiento de la cepa P. stutzeri AN10 en presencia de elevadas concentraciones de salicilato (superiores a su CMI) como única fuente de carbono y energía hemos puesto de manifiesto que los procesos de plasticidad genómica y mutación son importantes en la adaptación de dicha cepa a estas concentraciones químicas adversas.