Azotobacter vinelandii es una bacteria del suelo que produce polihídroxibutirato un poliester que se utiliza en la produccion de plasticos biodegradables (Segura et al 2007). En mi grupo de investigación estudiamos la regulación de la expresión genética que conduce a la síntesis de PHB en esta bacteria. La vía de síntesis de PHB en A. vinelandii consiste de 3 pasos enzimaticos. El operon phbBAC codifica para las enzímas de la vía de síntesis de PHB (Segura et al 2003)y su expresión es regulada por el activador transcripcional PhbR codificado por el gene phbR y localizado río arriba y en sentido contrario a phbB (Peralta-Gil et al 2002). La transcripción de los genes phbR y phbB esta tambien regulada de manera positiva por el sistema de regulación global de dos componentes GacA-GacS, ya que mutaciones en estos genes abaten la síntesis de PHB (Castañeda et al 2000 y 2001), y dismiyen de manera significativa los transcritos correspondientes a phbB y pbhR (Peralta-Gil M. Tesis Doctorado). Recientemente Castañeda et al encontraron que la proteina GacA se une al promotor de el gene rsmB y activa su transcripción. En bacterias de los generos Pseudomonas, Erwinia y en E. coli, el gene rsmB codifica para un RNA no traducible que se une a una pequeña proteina RsmA. Esta proteina tiene la capacidad de unirse a RNA mensajeros, y esta unión previene su traducción. Es por esto que la activacion de la síntesis de rsmB por GacA resultaría en la unión de rsmB a la proteina RsmA previniendo así su unión a los mensajeros blanco y permitiendo su traducción. Recientemente construimos cepas de A. vinelandii con mutaciones en los genes rsmB y rsmA, la caracterización preliminar de estas mutantes indica que la mutación en rsmB disminuye de manera significativa la produccion de PHB mientras que la mutación en rsmA la aumentó. Basados en estos resultados proponemos la siguiente hipotesis: Que el sistema de regulación postraduccional rsmA-rsmB participa en el control que ejerce el sistema GacA-GacS sobre la síntesis de PHB a traves de la unión de la proteina RsmA a los RNA mensajeros correspondientes a los genes phbB y o phbR. Por lo que el objetivo principal del presente proyecto es: Determinar el efecto de las mutaciones en gacA, rsmB y rsmA en la estabilidad de los RNA mensajeros de phbB y phbR así como determinar si la proteina RsmA es capaz de unirse a los mensajeros de phbB y phbR para prevenir su traducción y afectar de manera negativa su estabilidad (disminuir su vida media).

Contribución del proyecto. El conocimiento que se generé en este proyecto va a contribuir a entender mejor las complejas redes de regulación que utilizan las bacterias para controlar la producción de metabolitos secundarios. Aportara conocimiento sobre el papel recientemente descubierto de los RNAs no codificantes en estas redes de regulación. Ademas el conocimiento que se genere podra ser utilizado en el diseño de cepas sobreproductoras de polihidroxibutirato que se utiliza en la síntesis de plásticos biodegradables. Otra aportación importante de este proyecto es la participación de dos estudiantes de doctorado, y uno de Maestría. Se espera que un estudiante de Doctorado y uno de Maestría concluyan sus estudios en un periodo de dos años.