Origen y función de un dominio del megaplásmido pHV4, replicón esencial o minicromosoma, de la Archaea halófila Haloferax volcanii.

Gonzaga, A.¹, Fenosa, D.¹, Soria, E. ², Mojica, F.J.M.² y Juez, G.¹

¹División Microbiología, Facultad de Farmacia, Campus de San Juan, Universidad Miguel Hernández, Apdo. 18 Sant Joan d’Alacant, Alicante. ²División de Microbiología, Facultad de Ciencias, Campus de San Vicente, Universidad de Alicante, Apdo. 99, Alicante. agonzaga@umh.es

Previamente describimos la existencia de una amplia región o dominio de unas 200 Kb del megaplásmido de mayor tamaño (700 Kb) y posiblemente replicón esencial pHV4 de Haloferax volcanii, con una respuesta aparentemente homogénea a condiciones de baja salinidad. Actualmente hemos confirmado la homogeneidad de esta respuesta a condiciones de estrés hipoosmótico, así como definido el papel de la estructura del DNA como un mecanismo de regulación global que coordinaría la respuesta al ambiente en esta amplia región genómica.

En el presente trabajo se ha puesto de manifiesto una peculiar naturaleza de este dominio, que se encuentra flanqueado por un lado por una región con abundantes elementos de inserción, y por otro lado, por una extensa estructura de repeticiones en tandem para la que previamente describimos su posible relación con la segregación de replicones esenciales. La región flanqueante rica en elementos de inserción revela la presencia de secuencias de origen bacteriano (como genes de proteínas de la familia Htr, conocidas como de origen bacteriano pero funcionales en Archaea halófilas). En regiones adyacentes a la estructura de repeticiones en tandem se han detectado secuencias relacionadas con la segregación de replicones y que se encuentran presentes en otros replicones de Archaea. A lo largo de regiones concretas de este dominio se han identificado secuencias codificantes para muy diversas proteínas y familias de proteínas, como reguladores transcripcionales, proteínas transductoras de señales, o diversos sistemas de transporte entre ellos de transporte de iones posiblemente relacionados con la adaptación a condiciones osmóticas. Dichas familias de proteínas se encuentran también presentes en los genomas de otras Archaea, si bien, en general, las proteínas detectadas en este dominio de Hfx. volcanii difieren notablemente de las proteínas presentes en el cromosoma principal de Archaea halófilas (Halobacterium, Haloarcula). Este amplio dominio del megaplásmido o minicromosoma de Haloferax, podría estar relacionado con la capacidad del género Haloferax a crecer a más bajas salinidades que otras Archaea halófilas, pudiendo bien poseer un origen vertical y haberse perdido en otras Archaea halófilas como Halobacterium adaptadas a concentraciones salinas más extremas, o bien, alternativamente, haberse originado por transferencia horizontal y evolucionado hacia su funcionalidad.