Se ha descubierto un nuevo mecanismo que permite a una bacteria tolerar hidrocarburos aromáticos tóxicos

Algunas bacterias tienen la destacable capacidad de crecer en hidrocarburos aromáticos tóxicos bajo condiciones anaerobias. Aunque las bacterias han desarrollado mecanismos celulares para enfrentarse a la toxicidad de los hidrocarburos, no estaba claro si existirían sistemas de transducción de señal para coordinar la respuesta protectora. Científicos españoles dirigidos por el Dr. Eduardo Díaz (Centro de Investigaciones Biológicas-CSIC, Madrid) en colaboración con el grupo de la Prof. Caroline S. Harwood (Universidad de Washington, Seattle, USA), han descubierto y caracterizado un nuevo sistema de transducción de señal, la proteína TolR, implicado en la resistencia a hidrocarburos aromáticos tóxicos en una bacteria, la Azoarcus sp. CIB, capaz de degradar estos compuestos anaeróbicamente. La proteína TolR, un sistema híbrido de regulación de dos componentes, constituye el primer sistema biológico descrito que es capaz de detectar hidrocarburos aromáticos, como el tolueno y compuestos similares, e iniciar una fosfotransferasa intramolecular en el dominio regulador de respuesta que resulta en la hidrolisis de la molécula cíclica di-GMP (c-di-GMP). Esta c-di-GMP es un mensajero secundario encontrado de manera universal en bacterias y que controla funciones diversas que incluyen la formación de biopelículas y la virulencia en patógenos. El trabajo publicado recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), revela un nuevo papel para c-di-GMP en la fisiología bacteriana controlando la resistencia a concentraciones tóxicas de hidrocarburos aromáticos. Una gota de c-di-GMP protege a las células de la toxicidad del tolueno. Estos estudios abren camino para el desarrollo de nuevas estrategias para el diseño racional de microorganismos capaces de tolerar concentraciones tóxicas de hidrocarburos aromáticos, teniendo además importantes aplicaciones biotecnológicas para la destoxificación y/o bioconversión de contaminantes para una bioeconomía sostenible.

Zaira Martín-Moldes, Blas Blázquez, Claudine Baraquet, Caroline S. Harwood, María T. Zamarro, and Eduardo Díaz. Degradation of cyclic diguanosine monophosphate by a hybrid two-component protein protects Azoarcus sp. CIB from toluene toxicity. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). DOI: 10.1073/pnas.1615981113.