| dc.description.abstract | El azufre es un macronutriente esencial para todos los seres vivos que formaparte de aminoácidos, cofactores y vitaminas. Algunos microorganismos soncapaces de obtener su energía de la oxidación disasimilatoria del sulfuro, azufre elemental o tiosulfato, entre otros compuestos inorgánicos de azufre reducidos.En bacterias Gram-negativas se han descrito tres vías para la oxidación decompuestos de azufre: la vía del Paracoccus (PSO), la vía PSO ramificada y la vía del intermediario de 4 átomos de azufre (S41). Existe abundante evidencia,molecular y genética relacionada con las vías PSO y PSO ramificada, sin embargo el conocimiento a nivel molecular de la vía S41 es escaso. En la vía S41 el tiosulfato es oxidado por una tiosulfato deshidrogenasa (TD) a tetrationato, el intermediario S4, que se acumula en el medio de cultivo. El tetrationato es oxidado a sulfato, tiosulfato y azufre elemental luego de su hidrólisis por una tetrationato hidrolasa (TTH). A. ferrooxidans es un yproteobacteriaGram-negativa quimiolitoautotrófica que es capaz de obtener su energía de la oxidación de compuestos inorgánicos como el ión ferroso o de compuestos reducidos de azufre. Este microorganismo utiliza la vía S41 para la oxidación del tiosulfato y se utilizó en esta Tesis como modelo de estudio.Estudios previos de nuestro laboratorio mostraron el aumento en los niveles dela proteína tipo rodanasa P21 en células crecidas en compuestos de azufre.Entre los genes codificados en el contexto genético de p21 se encuentran los genes doxDA1 y doxDA2, los cuales codifican para proteínas ortólogas a la TD del arqueón Acidianus ambivalens. La TD de este microorganismo es unaproteína integral de membrana con actividad tiosulfato:quinona oxidorreductasa o TQO. A 1 O kpb de este grupo de genes se encuentra el gen tetH, codificante para la TTH de A. ferrooxidans. En esta Tesis se estudió la participación de las proteínas codificadas en los grupos genéticos de doxDA y tetH en la vía de oxidación del tiosulfato. Para esto, se determinaron las actividades TD, TQO y TTH en extractos de A. ferrooxidans. Se determinó que la actividad TD asociada a la fracción de membrana es del tipo TQO. El análisis de las proteínas presentes en una fracción parcialmente purificada de la actividad TD asociada la fracción de membrana de A. ferrooxidans mostró la presencia de la proteína DoxDA1. Por otra parte, estudios transcripcionales mostraron que solo el gen doxDA1 se transcribe como un mRNA mensajero completo, sugiriendo que la actividad TQO es producto del gen doxDA1. Se caracterizaron los transcritos correspondientes a los genes doxDA1, doxDA2 y tetH mediante hibridizaciones de Northern-blot y RT -PCR. Se determinó que los genes doxDA 1 y tetH se transcriben como operones y se identificaron los sitios de inicio de la transcripción y cajas -1 O y -35. El gen doxDA2 se transcribe como un RNA pequeño no codificante. Se determinó además la actividad rodanasa de extractos de A. ferrooxidans. Si bien la proteína P21 se encuentra en los extractos ácidos de A. ferrooxidans, estos no poseen actividad rodanasa del tipo tiosulfato azufre transferasa (TST), aunque sí poseen actividad rodanasa del tipo polisulfuro azufre transferasa (PST). Los niveles de la actividad PST aumentan en extractos de E. coli cuando se expresa heterologamente la proteína P21 en esta bacteria. lo que sugiere que esta proteína tiene actividadPST. Se propone que durante la oxidación de compuestos reducidos de azufre en A. ferrooxidans la función de esta actividad PST sería acoplar las vías de oxidación del sulfuro y del azufre elemental con la vía S41. Para obtener más información respecto a la función y regulación de la vía S41 en A. ferrooxidans, así como de la relación de las proteínas codificadas en los operones de doxDA1 y tetH y del transcrito de doxDA2, se estudió el efecto de la disponibilidad de oxígeno durante la oxidación del tiosulfato. De esta manera se describió y caracterizó la producción de glóbulos de azufre durante la incubación de cultivos de A. ferrooxidans crecidos en tiosulfato en condiciones limitantes de oxígeno. Durante la producción de los glóbulos de azufre disminuyen los niveles de las actividades TD y TTH, y consistentemente disminuyen los niveles de los transcritos de los operones doxDA1 y tetH y del transcrito de doxDA2.Se determinó que la producción de estos glóbulos sería consecuencia de unaactividad TTH extracelular, lo cual da evidencia experimental al modelopropuesto para la formación de globulos de azufre mediado por una actividadTTH y explica la localización extracelular de los glóbulos formados. Este estudio demuestra la producción de globulos de azufre en A. ferooxídans ypropone por primera vez un mecanismo para la formación y deposición extracelular de glóbulos de azufre en microorganismos que utilizan la vía S41. Se propone que la formación de glóbulos de azufre es el primer paso durante la adaptación de A. ferrooxídans a la condición de anaerobiosis. | |
