Evaluación del gen que codifica la enzima βHPMEH para la inhibición de la marchitez bacteriana causada por Ralstonia solanacearum

Revista peruana de biología 22(2): 193 - 198 (2015)
doi: http://dx.doi.org/10.15381/rpb.v22i2.11353

ISSN-L
1561-0837
Inhibición de la marchitez bacteriana causada por Ralstonia
solanacearum
Facultad

de

C iencias B iológicas UNMSM

TRABAJOS ORIGINALES
Evaluación del gen que codifica la enzima βHPMEH para la inhibición de la marchitez
bacteriana causada por Ralstonia solanacearum
Evaluation ofthe gene encoding the enzyme βHPMEH for the bacterial wilt inhibition caused
by Ralstonia solanacearum
Elizabeth Fernandez*, Liliam Gutarra y Jan Kreuze
Laboratorio de Bacteriología y Biotecnología Aplicada, Centro Internacional de la Papa, Apartado 1558, Lima 12, Perú.
*Autor para correspondencia
E-mail Elizabeth Fernandez: e.fernandez@cgiar.org
E-mail Liliam Gutarra: l.gutarra@cgiar.org
E-mailJan Kreuze: j.kreuze@cgiar.org

Resumen
La marchitez bacteriana causada por Ralstonia solanacearum E.F. Smith es una de las enfermedades bacterianas más importantes que ataca a cultivos agrícolas como papa, tomate, banana, entre otros, causando grandes pérdidas en la producción.
Desafortunadamente, su control ha sido difícil por su amplio rango de hospederos alternativos, su supervivencia en elsuelo y su
variación biológica y genética; así como porque no hay variedades con altos niveles de resistencia y porque no existe un control
químico efectivo. Quorum sensing (percepción de quorum) es el fenómeno mediante el cual la acumulación de unas moléculas
permite a una bacteria saber el número de bacterias que se encuentran en el medio es decir la densidad poblacional. La bacteria
R. solanacearumposee un sistema quorum sensing para la regulación de la expresión de genes de virulencia, y en la cual la
molécula 3-OH-PAME es el autoregulador de esta señal. Se conoce que la molécula ΒHPMEH hidroliza a 3-OH-PAME, anulando
así la señal de autorregulación y por tanto la comunicación quorum sensing en R. solanacearum. Con el objetivo de evaluar el
gen βhpmeh, se diseñaron dos vectores queexpresen este gen bajo el control de dos diferentes promotores, los cuales fueron
verificados por análisis de restricción, secuenciamiento y posteriormente mediante técnicas de agroinfiltración, se observó su
expresión y su efecto frente a R. solanacearum en hojas de papa de la variedad Desiree. Los resultados de la expresión transitoria, muestran que el gen βhpmeh retrasó la aparición de síntomas de lamarchitez bacteriana y sería un candidato potencial para
transformación genética de la planta entera.
Palabras clave: Expresión transitoria; marchitez bacteriana; quorum sensing; Ralstonia solanacearum; quorum quenching.

Abstract
Ralstonia solanacearum is the causal agent of the devastating bacterial wilt disease that attacks important agricultural crops such
as potato, tomato, banana, amongothers, causing serious yield losses. Control of R. solanacearum is difficult because of its wide
range of alternate hosts, its long survival in soil, its biological and genetic variation, the lack of natural resistance sources and the
insufficiency of the appropriate chemical control measures. Quorum sensing is the term that describes the phenomenon whereby
the accumulation of molecules allowsbacteria to know the number of bacteria found in the environment (population density). R.
solanacearum has a quorum sensing system for the regulation of the expression of virulence genes; the molecule 3-OH-PAME is
the self-regulatory signal. The molecule ΒHPMEH hydrolyzes 3-OH-PAME nullifying the signal of virulence, and thus, the quorum
sensing communication in R. solanacearum. In order to evaluatethe βhpmeh gene we designed two vectors that express this
gene under the control of two different promoters. Both vectors were verified by restriction analysis and sequencing. Agroinfiltration
assays were used to analyze gene expression and the effect against R. solanacearum in potato (Solanum tuberosum) leaves. The
results of the transient expression experiments showed that the expression of gene...