Tesis Doctoral
Doctoranda:
Directores:
José Ignacio Jiménez Zurdo, Marta Robledo Garrido
Fecha de presentación:
31-05-2022
Facultad/Escuela y Universidad:
Universidad de Granada
Calificación:
Sobresaliente cum laude
Título:
Regulación por RNA del metabolismo del simbionte de leguminosas Sinorhizobium meliloti
Summary:
La regulación post-transcripcional de la expresión génica asistida por RNAs no codificantes (sRNA) es un mecanismo ubicuo de adaptación de las bacterias a entornos fluctuantes. Los llamados trans-sRNAs se expresan diferencialmente desde regiones intergénicas y regulan la traducción y/o estabilidad de múltiples mRNA diana mediante interacciones entre series cortas y discontinuas de nucleótidos complementarios. Una primera caracterización de los trans-sRNAs homólogos AbcR1 y AbcR2 (ABC Regulators) y del trans-sRNA requerido para la nodulación, NfeR1 (Nodule Formation Efficiency Regulator), anticipaban un gran impacto de la riboregulación en el metabolismo del simbionte de alfalfa, Sinorhizobium meliloti.
En esta Tesis hemos descifrado la arquitectura de la red reguladora gobernada por AbcR1/2 y NfeR1 y su función en el metabolismo adaptativo de S. meliloti. La expresión de AbcR1 ocurre durante el crecimiento exponencial de las bacterias y depende del regulador transcripcional de tipo LysR, LsrB, mientras que AbcR2 responde a estrés y se transcribe por el factor σ alternativo de la RNA polimerasa, RpoH1. Por su parte, la expresión de NfeR1 está bajo el control de un promotor complejo activado por LsrB y reprimido por el regulador máster de la respuesta a estrés de nitrógeno NtrC. La caracterización a escala genómica de los respectivos regulones reveló que AbcR1, AbcR2 y NfeR1 interaccionan con un número excepcionalmente grande de mRNAs, parte de los cuales son dianas compartidas, que codifican mayoritariamente proteínas de transporte y catabólicas, contribuyendo así a la reprogramación del metabolismo de S. melitoti durante la transición simbiótica. AbcR1 mejora la capacidad de S. meliloti para colonizar el rizoplano de la raíz, mientras que NfeR1 potencia la respuesta de S. meliloti al estrés de nitrógeno. MetK, sintetasa del donador de grupos metilo S-adenosilmetionina, así como las endorribonucleasas YbeY y RNasa III son proteínas que contribuyen a la regulación por AbcR1/2 y NfeR1 mediante mecanismos todavía desconocidos. La riboregulación se basa en apareamientos modificables entre moléculas de RNA, por lo que estas redes reguladoras podrían reprogramarse a diferentes niveles, abriendo así vías aún inexploradas para la ingeniería de biofertilizantes altamente competitivos y la fijación simbiótica de nitrógeno en la práctica agrícola sostenible.
