Participación del ORF PA4078 en la virulencia de Pseudomonas aeruginosa PAO1

Abstract

Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen responsible for multiple diseases in immunocompromised people, representing a severe health problem. The level of pathogenicity of P. aeruginosa isolates is related to the production of virulence factors. Non-ribosomal peptide synthetases (NRPS) produce some microbial virulence factors, such as pyocyanin. It has recently been proposed that NRPSs play a role in bacterial virulence through the Quorum Sensing regulation system under the effect of small molecules such as acyl-homoserine lactones and cyclodipeptides (CDPs). NRPS have not been widely studied from the point of view of bacterial pathogenesis, being enjoyable to characterize the function of genes associated with the production of virulence factors such as those produced by NRPS. In this work, the ORF PA4078, whose function is unknown, was studied, and its role in the virulence of the P. aeruginosa PAO1 strain was determined. A mutant in the ORF PA4078 was obtained by gene disruption using a gentamicin resistance cassette and homologous recombination. To the clones obtained was determined the production of CDPs and several virulence factors; subsequently, evaluated in an in vivo model of Caenorhabditis elegans worms their pathogenicity. Three CDPs were identified in the supernatant of the mutant strains: cyclo(L-Pro-L-Tyr), cyclo(L-Pro-L-Val), and cyclo(L-Pro-L-Phe); however, there were no significant differences in their production between PA4078

Pseudomonas aeruginosa es un patógeno oportunista responsable de múltiples enfermedades en personas inmunocomprometidas, representando un grave problema de salud. El nivel de patogenicidad de las cepas de P. aeruginosa está relacionado a la producción de factores de virulencia. Las péptido sintetasas no ribosomales (NRPS) intervienen en la producción de algunos factores de virulencia microbianos, como la síntesis de piocianina. Recientemente se ha propuesto que las NRPS tienen un papel en la virulencia a través de la regulación del sistema de Quorum Sensing con moléculas pequeñas como los ciclodipéptidos (CDPs). Las NRPS han sido poco estudiadas desde el punto de vista de patogénesis bacteriana, por lo que es de interés caracterizar la función de genes asociados a la producción de factores de virulencia como los producidos por las NRPS. En este trabajo se estudió el ORF PA4078 cuya función es desconocida y se determinó su papel en la virulencia de la bacteria de P. aeruginosa. Se obtuvo una mutante del ORF PA4078 mediante interrupción génica por inserción de un cassette de resistencia a gentamicina y recombinación homóloga. A las clonas obtenidas se les determinó la producción de CDPs y varios factores de virulencia, posteriormente se evaluó su patogenicidad en un modelo in vivo de Caenorhabditis elegans. Se identificaron tres CDPs en el sobrenadante de las cepas: ciclo(L-Pro-L-Tyr), ciclo(L-Pro-L-Val) y ciclo(L-Pro-L-Phe); sin embargo, en la mutante PA4078