INTRODUCCIÓN._x000D_ Rhizobium etli es una bacteria Gram-negativas cuya importancia agrícola se debe a su capacidad para reducir el nitrógeno atmosférico en amoniaco y transferirlo a las plantas de frijol las cuales lo utilizan para su crecimiento. Una de las cepas mejor caracterizada es Rhizobium etli CFN42. Su genoma, totalmente secuenciado, está constituido por un cromosoma circular de 4.3 Mb y seis plásmidos (2.1 Mb) los cuales representan el 32% del genoma total. Los plásmidos participan en la interacción con plantas, en el crecimiento saprofítico y en la adaptación a diferentes condiciones de estrés ambiental. Una condición de estrés ambiental es la presencia de elevadas concentraciones de metales, los cuales disminuyen la biomasa y la diversidad genética de la población. Los mecanismos de homeóstasis de metales en las rhizobias están muy poco estudiados y la secuencia de los genomas no permite determinar a priori su resistencia o susceptibilidad a metales. _x000D_ _x000D_ ANTECEDENTES._x000D_ Recientes estudios de nuestro laboratorio demostraron que Ni+2 y Cu+2 son dos de los metales más tóxicos para R. etli CFN42. También sabemos que la mutante CFNX185, cuyo plásmido p42e carece de 210 kb, es más sensible a níquel que la cepa silvestre. RHE_PE00218, es una posible proteína de expulsión de cobalto, zinc y cadmio ausente en la mutante CFNX185. Un análisis de similitud BLASTP de esta proteína, sugiere que es un miembro de la familia de proteínas facilitadoras de difusión de cationes divalentes (Co+2, Cd+2, Mn2+, Ni+2, Zn+2 y Fe+2) cuyas siglas en inglés son CDF (cation diffusion facilitator). Otras dos posibles proteínas CDF están codificadas en el cromosoma: RHE_CH01219 y RHE_CH03072. De estos datos surge la pregunta si todas ellas son funcionales, cual es su especificidad de sustrato o si hay una redundancia funcional entre ellas, por lo que complementaremos el estudio de la proteína RHE_PE00218 con un análisis genético funcional de las proteínas RHE_CH01219 y RHE_CH03072._x000D_ Contrario a lo observado con níquel, la mutante CFNX185 es más resistente a cobre que la cepa parental. Mutantes que llevan deleciones más pequeñas (100 kb y 40 kb) del mismo sector del plásmido nos han permitido deducir que los genes involucrados con la homeóstasis de cobre están contenidos en un fragmento de 60 kb. Debido a que ninguna de las proteínas contenidas en esa región tiene como función asignada el transporte de cobre, es necesario determinar experimentalmente cual o cuales están involucradas con esta función. _x000D_ Adicionalmente, la mutante pe∆4 con una deleción de 354 kb, es más sensible a cobre que la cepa silvestre. En la secuencia completa del plásmido p42e correspondiente a esta región, no están anotadas proteínas cuya función esté directamente relacionada con la resistencia a cobre. Creemos que la sensibilidad a cobre observada en la mutante pe∆4, podría deberse a un mecanismo no caracterizado previamente en bacterias._x000D_ _x000D_ METAS Y RELEVANCIA DEL PROYECTO._x000D_ El presente proyecto tiene como meta identificar y caracterizar algunos de los mecanismos que forman parte de la respuesta de homeóstasis frente a dos de los metales más tóxicos para esta bacteria: cobre y níquel. Dichos estudios permitirán tener un conocimiento básico de la respuesta a estrés por metales, explorar su potencial aplicación en procesos de bio-remediación y diseñar o seleccionar cepas resistentes. _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_

Las rhizobias son bacterias de gran importancia agrícola que se encuentran en un hábitat susceptible a la contaminación por metales, debido a ello, es necesario conocer la resistencia o susceptibilidad de diferentes especies y cepas y caracterizar los mecanismos moleculares involucrados con la homeóstasis de metales. Existen pocos reportes en la literatura acerca de los mecanismos de homeóstasis que utilizan las rhizobias para contender con concentraciones tóxicas de metales, y todos ellos se han centrado en el estudio de un solo componente: proteínas de expulsión de exceso de metales. Mediante el uso de importantes herramientas genéticas, genómicas y moleculares desarrolladas en el Centro de Ciencias Genómicas para el estudio de Rhizobium etli CFN42 y otras rhizobias, pretendemos contribuir a ampliar este conocimiento y tener una visión global de los diferentes componentes que forman parte de la respuesta de homeóstasis frente a dos de los metales más tóxicos para esta bacteria: cobre y níquel. _x000D_ Dichos estudios permitirán no solo tener un conocimiento básico de la respuesta a estrés por metales en estas bacterias, sino también explorar su potencial aplicación en procesos de bioremediación y diseñar o seleccionar cepas resistentes. _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_