Una de las formas en que las bacterias pueden almacenar esqueletos de carbono o balancear su metabolismo cuando hay un exceso de poder reductor es sintetizando un polímero de algún tipo de polihidroxialcanoato (PHA). Estos polímeros se almacenan en uno o varios gránulos citoplasmicos. Los gránulos están recubiertos por distintas proteínas involucradas en la síntesis o hidrolisis del polímero o que regulan la expresión de los genes relacionados con la estabilidad de los gránulos. Además asociadas al granulo se han identificado proteínas anfifílicas conocidas como fasinas que evitan la interacción inespecífica de otras proteínas con el polímero de PHA y determinan el tamaño y número de los granulos. Recientemente se han descrito mecanismos que permiten la segregación de los gránulos durante la división celular, lo que sugiere una ventaja adaptativa en la distribución de este polímero de reserva entre las células hijas. Caulobacter crescentus es una bacteria que al dividirse produce una célula mótil que requiere pasar por un proceso de diferenciación para poder replicarse y una célula sésil capaz de replicarse. Esta bacteria crece en medios con un bajo contenido de nutrientes por lo que la segregación de los gránulos de reserva debe de ser relevante para determinar el futuro de las células; este efecto se observa en la relación directa que existe entre la disponibilidad de nutrientes y el tiempo que tarda en diferenciarse una célula mótil. C. crescentus sintetiza gránulos de polihidroxibutirato (PHB), que es un tipo de PHA. Hasta el momento no se ha caracterizado la dinámica de estos gránulos ni su posible impacto en el ciclo celular. La caracterización preliminar de la dinámica de los gránulos de PHB durante el ciclo celular de C. crescentus nos indica que en esta bacteria existe un mecanismo de segregación. Sin embargo evidencias diversas sugieren que este debe ser distinto al caracterizado en otras bacterias. Resultados obtenidos en el laboratorio indican que la única fasina identificable en el genoma de esta bacteria no es la fasina mayoritaria en el granulo, sugiriendo que debe de existir otra proteína que cumple esta función. En este proyecto nos proponemos identificar las proteínas asociadas al gránulo de PHB de C. crescentus para después poder determinar el mecanismo que permite su segregación. Adicionalmente se pretende caracterizar el papel regulatorio de la fasina ya identificada y los mecanismos de regulación de la síntesis del PHB.

Los resultados obtenidos en este trabajo nos permitirán empezar a caracterizar los mecanismos que regulan la síntesis de los gránulos de PHB en uno de los organismos modelo más importante dentro del campo de la biología celular bacteriana. Esto nos permitirá entender en mayor detalle como esta bacteria integra información acerca de su estado metabólico al control sobre su ciclo celular. El hecho de que C. crescentus sea una bacteria oligotrófica hace de interés estos resultados ya que este tipo de bacterias han sido poco estudiadas. La información sobre la identidad y función de las proteínas asociadas a los gránulos de PHB servirá como base para su estudio en otras bacterias con características similares. No se descarta la posibilidad de que los resultados que se obtengan puedan ser utilizados con un enfoque biotecnológico.