Estudios sobre la regulación transcripcional de la degradación de benzoato en "Azoarcus" sp CIB

Resumen

ESTUDIOS SOBRE LA REGULACIÓN TRANSCRIPCIONAL DE LA DEGRADACIÓN DEL BENZOATO EN Azoarcus sp. CIB. Los compuestos aromáticos son los más abundantes en la naturaleza después de los carbohidratos. Los microorganismos juegan un papel crucial en la degrad ación de dichos compuestos, muchos de los cuales son importantes contaminantes. Azoarcus sp. CIB, es una ?-Proteobacteria capaz de mineralizar, tanto aeróbica como anaeróbicamente, numerosos compuestos aromáticos entre los que se incluyen contaminant es tales como el tolueno. La cepa CIB constituye un sistema modelo para el estudio por primera vez de las posibles relaciones existentes entre los sistemas reguladores que controlan la expresión diferencial de una ruta aeróbica (ruta box) y otra anae róbica (ruta bzd) que actúan sobre el mismo compuesto aromático (benzoato) y comparten el primer intermediario de la ruta (benzoil-CoA). La ruta central bzd para la degradación anaeróbica de compuestos aromáticos en Azoarcus sp. CIB había sido previa mente caracterizada así como su regulación transcripcional específica por el represor BzdR. Sin embargo, los genes implicados en la ruta aeróbica de degradación de benzoato en la cepa CIB no eran conocidos al comienzo de la presente tesis. La recient e secuenciación del genoma de Azoarcus sp. CIB nos permitió identificar el cluster box que codifica las actividades necesarias para la degradación aeróbica de benzoato. Utilizando abordajes genéticos y bioquímicos se ha estudiado por primera vez la r egulación transcripcional de un cluster box en bacterias. El gen boxR es un parálogo del gen bzdR y codifica el represor transcripcional específico de los promotores catabólicos PD y PX que controlan la expresión de los genes box. La expresión anaeró bica de los genes box, junto con el hecho de que tanto BoxR como BzdR muestren un mecanismo represor similar sobre sus correspondientes promotores utilizando benzoil-CoA como molécula inductora, sugería la existencia de una regulación cruzada entre l as rutas aeróbica (box) y anaeróbica (bzd) de degradación de benzoato en la cepa CIB. Esta regulación cruzada ha sido demostrada experimentalmente mediante abordajes in vitro e in vivo, y supone una ventaja adaptativa para la célula, la cual posee un control más estricto de la expresión basal de los genes box y bzd debido a la acción sinérgica de los reguladores BoxR y BzdR sobre los diferentes promotores catabólicos, i.e., PN (ruta bzd) y PD/PX (ruta box). La expresión de los genes bzd a part