Regulación de la benzoato-CoA ligasa, implicada en el catabolismo anaeróbico del benzoato, en la bacteria reductora de Fe(III) Geobacter metallireducens.

Carmona, M., Blázquez, B., García, J.L.  y Díaz, E.

Centro de Investigaciones Biológicas-CSIC, Ramiro de Maeztu 9, Madrid 28040. mcarmona@cib.csic.es

En todos los microorganismos anaeróbicos estudiados hasta la fecha los compuestos aromáticos son preferentemente transformados hasta benzoil-CoA que posteriormente es reducido por la benzoil-CoA reductasa hasta compuestos no aromáticos que se tranformarán en intermediarios del metabolismo central a través de la denominada ruta central. Los genes que codifican los enzimas responsables de estas transformaciones generalmente se encuentran organizados en operones los cuales, a su vez, se encuentran controlados por reguladores transcripcionales. Existe poca información acerca de la regulación de la ruta central de degradación de compuestos aromáticos en anaerobiosis. Hasta la fecha se sabe que BadR, un regulador de la familia MarR, controla la expresión de la benzoil-CoA reductasa, en Rhodopseudomonas palustris una alfa-proteobacteria fototrofa (Eglan y col. (1999), J. Bacteriol., 181: 2102-2109). Recientemente hemos caracterizado en nuestro laboratorio el regulador BzdR que controla la expresión del cluster bzd, responsable del catabolismo anaeróbico del benzoato en la beta-proteobacteria desnitrificante Azoarcus sp. CIB (Barragán y col., J. Biol. Chem. (2005), 280: 10683-10694).

Para ampliar el conocimiento sobre la regulación del catabolismo anaeróbico del benzoato en este trabajo hemos investigado la expresión del enzima benzoato-CoA ligasa en la delta-proteobacteria reductora de Fe(III) Geobacter metallireducens. Esta bacteria es un habitante habitual en suelos anóxicos contaminados con compuestos aromáticos y su genoma está siendo secuenciado en la actualidad. En el cromosoma de G. metallireducens se ha identificado el gen bclA que codifica la benzoato CoA ligasa responsable de la primera etapa de la degradación anaeróbica de benzoato en este microorganismo (Matthias Boll, Universidad de Friburgo, Alemania, comunicación personal). En posición 5´ respecto al gen bclA se localizan dos genes que codifican un presunto regulador de la familia NtrC (BclR) y una histidín-kinasa (BclK) que presumiblemente constituirían un sistema regulador de dos componentes. En el mismo segmento de DNA se han identificado genes que codifican una presunta reductasa de compuestos aromáticos, así como otros genes que codifican putativos enzimas que podrían estar también implicados en la ruta central del catabolismo anaeróbico de compuestos aromáticos. El análisis de la secuencia promotora (PbclA) que controla la expresión del gen bclA, predice la existencia de una secuencia de reconocimiento para la subunidad sigma-54 de la RNA polimerasa. En el presente trabajo se describe el papel de la proteína BclR en la regulación del promotor PbclA, así como su implicación en la regulación de la ruta catabólica del benzoato de G. metallireducens.