El gen iaaL en el complejo Pseudomonas syringae: caracterización funcional y actividad biológica

Abstract

Las bacterias fitopatógenas del complejo Pseudomonas syringae son agentes causales de enfermedades en multitud de huéspedes leñosos y herbáceos. El ácido indol-3-acético (IAA) es una fitohormona tipo auxina cuya producción es frecuente en bacterias asociadas a plantas. Algunas cepas de P. syringae conjugan el IAA con L-lisina (L-Lys), obteniéndose el conjugado indol-3-acetil-ε-L-lisina (IAA-Lys), mediante la enzima IAA-Lys sintasa, codificada por el gen iaaL. El conjugado IAA-Lys es biológicamente menos activo que el IAA, por lo que su producción podría controlar los niveles de IAA libre en el citoplasma bacteriano y/o la secreción al tejido vegetal. Se han descrito tres alelos del gen iaaL en el complejo P. syringae (iaaLPsv, iaaLPsn, iaaLPto). Recientemente, identificamos un cuarto alelo (iaaLPsf) en el genoma de cepas aisladas de fresno (Fraxinus excelsior). Sin embargo, no se habían realizado hasta ahora análisis comparativos de las actividades bioquímicas y biológicas de las diferentes isoenzimas IaaL. En este trabajo analizamos el contexto génico de los cuatro alelos del gen iaaL en una colección de cepas del complejo P. syringae. Construimos cepas que sobreexpresan cada uno de estos alelos y analizamos su actividad biológica utilizando un ensayo de elongación radicular en Arabidopsis thaliana. Finalmente, expresamos estos alelos en E. coli, lo que permitió purificar las isoenzimas IaaL y analizar sus actividades específicas mediante un ensayo in vitro de acoplamiento enzimático. Nuestros resultados sugieren que la variación alélica del gen iaaL podría relacionarse con la adaptación de la concentración de IAA sintetizada por el patógeno y al huésped infectado.