Impacto de la producción de Piomelanina en Rizobacterias del género Pseudomonas en la resistencia a estrés y la promoción del crecimiento vegetal

Pagano Camila M ¹ - Diaz Appella Mateo ² - Agranatti Carola ² - Ricardi Martiniano M ^3,4 - Tribelli Paula M ^1,2,3

1 Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. CABA. Argentina
2 IQUIBICEN-CONICET, CABA, Argentina
3 Departamento de Fisiología, Biología, Molecular y Celular. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. CABA. Argentina
4 IFIBYNE-CONICET. CABA, Argentina

El género Pseudomonas se caracteriza por su amplia distribución ambiental, versatilidad metabólica y la capacidad de algunas especies para producir melanina, un pigmento oscuro asociado a resistencia frente a estrés ambiental. Entre estas melaninas se encuentra la piomelanina, derivada del homogentisato (HMG), cuya acumulación suele deberse a mutaciones en el gen hmgA. Este pigmento podría otorgar ventajas competitivas a rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR), al mejorar su supervivencia en la rizósfera, un entorno hostil y competitivo. En este trabajo se analizó el impacto de la producción de piomelanina sobre P. protegens Pf-5 y P. extremaustralis 14-3b. Se generaron variantes melanogénicas por mutagénesis dirigida (CRISPR-Cas) o transposición, y se evaluaron distintos aspectos fisiológicos y funcionales. El crecimiento en medio líquido no mostró diferencias entre cepas salvajes y pigmentadas. La caracterización espectroscópica de los pigmentos reveló diferencias en la región UV, particularmente en la región 200–400 nm, sugiriendo posibles variaciones estructurales. Las piomelaninas purificadas de ambas especies otorgaron protección frente a la radiación UV-C, siendo más efectiva la de P. extremaustralis. Las cepas mutantes productoras de piomelanina conservaron su capacidad de solubilizar fosfato. No se registraron diferencias significativas en la síntesis de AIA entre la cepa wild type y la melanogenica de P.extremaustralis. En cuanto a la colonización de raíces, la cepa mutante de P.extremaustralis mostró una menor adhesión. En conclusión, la producción de piomelanina otorga resistencia frente a factores de estrés relevantes en la rizósfera, favoreciendo la supervivencia de PGPR. No obstante, observamos posibles efectos contrapuestos sobre funciones como la adhesión a raíces, lo que resalta la necesidad de profundizar en estos aspectos para optimizar su aplicación en bioinoculantes.