Estudio de la regulación de la expresión de los genes catabólicos del estirno en "Pseudonmonas" sp Y2

Resumen

Pseudomonas sp. Y2 es una bacteria aislada de suelos contaminados con gasolina capaz de crecer sobre distintos compuestos aromáticos, tales como el ácido fenilacético (AFA), estireno, 2-feniletilamina, 2-feniletanol, etc, lo que lleva a contemplarla como un posible sistema biodegradador de amplia versatilidad. El metabolismo del estireno en esta bacteria pasa por una transformación inicial en AFA llevada a cabo por las actividades codificadas en los genes sty (Velasco y col., 1998; Alonso, 2002 ), que constituyen la ruta superior de degradación del estireno. Seguidamente, el AFA se transforma en intermediarios del ciclo de Krebs, en la etapa conocida como ruta inferior de degradación del estireno o ruta de degradación del AFA, que está codificada por los genes paa (Alonso y col., 2003; Bartolomé-Martín y col., 2004; Bartolomé-Martín, 2006). Pseudomonas sp. Y2 presenta dos clusters funcionales para la degradación del AFA, denominados clusters paa1 y paa2, respectivamente. El primero se encuentra localizado contiguo de los genes sty, mientras que el cluster paa2 se localiza en otro lugar del cromosoma. La expresión de los genes sty catabólicos se activa en presencia de estireno, a través del sistema regulador de dos componentes StyS /StyR. La expresión de los genes paa se encuentra reprimida en ausencia de AFA por la proteína PaaX; en presencia de AFA, éste se transforma en fenilacetil-CoA (FA-CoA) por la acción de una fenilacetil-CoA ligasa y este último compuesto elimina el ef ecto represor de PaaX, iniciándose así la transcripción de los genes paa. Existen tres copias del gen que codifican la actividad FA-CoA ligasa en esta bacteria, denominadas paaF, paaF2 y paaF3. La presente tesis doctoral ha contribuido a ampliar el conocimiento existente acerca de los mecanismos de regulación del sistema de degradación del estireno en Pseudomonas sp. Y2, centrándose en el estudio de dos promotores: el promotor PstyA, que controla la transcripción del operón sty catabólico, y el promotor PpaaF2 del gen paaF2, que codifica una de las tres actividades FA-CoA ligasas y se encuentra localizado adyacente al cluster sty. Se ha demostrado que PaaX reprime la transcripción a partir de PstyA en ausencia de FA-CoA, lo que indica la existencia de una regulación coordinada de las rutas sty y paa. La expresión de los genes sty catabólicos depende de dos señales: el estireno, a través del sistema de regulación de dos componentes StyS/StyR, y el FA-CoA, a través de PaaX. Además, se ha...