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Grupos de investigación

Biología celular y Biotecnología

Dr Inés Canosa. UPO
Regulación global del metabolismo del nitrógeno y del carbono en Pseudomonas putida
Dr Inés Canosa. UPO
Researcher associated to Dr Eduardo Santero Santurino. UPO

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Resumen


       Nuestro grupo está interesado en la caracterización de la respuesta global de Pseudomonas putida en su adaptación a la disponibilidad de nutrientes en el medio ambiente. El género Pseudomonas dentro de las gamma-Proteobacteria, constituye un amplio grupo de bacterias muy diversas presentes en multitud de entornos del suelo, acuáticos, así como en plantas y animales. Además  se caracteriza por su amplia versatilidad metabólica y su plasticidad genética. Son capaces de asimilar una gran variedad de nutrientes, entre ellos solventes orgánicos y compuestos tóxicos de muy diverso origen. La ubicuidad de la especie Pseudomonas  putida refleja una capacidad muy desarrollada para adaptarse a ambientes contaminados o sin contaminar, con condiciones fisicoquímicas diferentes y en continuo cambio. Esta capacidad implica que la bacteria debe detectar una gran variedad de señales ambientales, debe integrar esa información según su estado fisiológico y adecuar un sistema de control génico que regule el metabolismo celular. De este modo, P. putida consigue integrar dos señales diferentes; la presencia de un compuesto existente desencadena un mecanismo de control específico para asimilar dicho compuesto como fuente de nitrógeno y/o carbono. Además de este mecanismo de control específico, existe a menudo un segundo mecanismo de control global sobreimpuesto, que responde a la abundancia relativa de otros compuestos que también pueden ser utilizados como fuente de nitrógeno y/o el carbono.

       En el grupo hemos dado un primer paso en la caracterización del principal sistema de control global por nitrógeno en Pseudomonas, que es uno de los elementos más limitantes en la naturaleza. Las bacterias, y las Pseudomonas en particular, han desarrollado mecanismos para aprovechar el nitrógeno de compuestos que lo tengan en su composición, cuando las fuentes más fácilmente asimilables son escasas. Mediante una aproximación de genómica funcional, hemos caracterizado el sistema NtrC como el regulador global que controla la asimilación de distintas fuentes de nitrógeno. NtrC no solo actúa activando rutas de asimilación de fuentes alternativas de nitrógeno, cuando este elemento se encuentra limitante en el medio, sino también es capaz de actuar reprimiendo de forma directa o indirecta, la expresión de algunos genes implicados en el metabolismo de carbono. 


        En los últimos tiempos, hemos centrado nuestros esfuerzos en la caracterización del sistema de dos componentes CbrAB en la asimilación de carbono en P. putida. Este sistema tiene la peculiaridad de ser exclusivo en el género Pseudomonas, y por lo tanto podría participar en la gran capacidad adaptativa de las bacterias de este género. Aunque se desconoce todavía la señal que reconoce  elemento regulador CbrB, parece que este sistema puede estar actuando de forma coordinada junto a NtrC para conseguir mantener un equilibrio carbono/nitrógeno en la célula. Hemos realizado una aproximación transcriptómica y estamos trabajando en identificar una secuencia consenso de unión de CbrB al ADN diana. Además estamos caracterizando el elemento sensor CbrA del sistema de dos componentes, con el objeto de identificar la señal activadora del sistema regulador.