En este proyecto se propone investigar la relevancia funcional de las posibles versiones traduccionales de ArgC de S. meliloti y A. tumefaciens, principalmente en vida libre y en simbiosis con alfalfa. Derivado de proyectos anteriores sobre la sustitución de genes ortólogos en rhizobia (cuyos resultados publicamos en 2011, Díaz et al., J. Bacteriology 193:460-472), se observó que la anotación del gene argC (de la vía de síntesis de arginina) en estos organismos no era uniforme en relación a sus inicios de traducción y regiones de homología. Específicamente, existe la posibilidad de que haya más de un inicio de traducción de las proteínas ArgC de S. meliloti y A. tumefaciens. Si estas versiones existen resultarían en proteínas de diferente peso molecular y posiblemente podrían presentar diferentes capacidades metabólicas para la célula, derivadas de su diferente actividad enzimática o estructura. Adicionalmente, cada una de las distintas versiones de la proteína podría tener un papel especial en la simbiosis rhizobia-leguminosa. En la literatura especializada no hay ningún reporte para las rhizobia y son muy escasos para las bacterias. La síntesis de arginina es una de las rutas más importantes para el metabolismo celular y de proteínas, dada la carga de nitrógeno que contiene el aminoácido y a que es precursor de la síntesis de poliaminas, que participan en una gama de procesos celulares. Se propone la siguiente estrategia experimental para comprobar si existen diferentes versiones traduccionales de ArgC en los organismos mencionados: predecir el peso molecular y punto isoeléctrico de cada versión, detectar las proteínas que potencialmente se pueden producir mediante análisis del proteoma, construir fusiones para cada posible versión y determinar si presentan actividad enzimática diferencial; finalmente observar su fenotipo en simbiosis. La información obtenida será de gran valor para evaluar la importancia de este fenómeno en bacterias, el cual comúnmente se acepta que existe pero del cual casi no hay reportes experimentales en la literatura especializada.

En este proyecto se propone determinar si existen sitios de traducción alternativa en los genes argC de S. meliloti y A. tumefaciens y su papel funcional. Aún cuando se acepta que en procariotes puede existir este mecanismo no hay más que un solo reporte en la literatura especializada al respecto. De esta manera, en el proyecto se obtendrán conocimientos importantes de un fenómeno básico. La información que se obtenga será de gran valor para ayudar a conocer a profundidad este mecanismo y su relevancia a nivel del funcionamiento celular. En el caso de estos organismos también es posible determinar la influencia de las posibles variantes en simbiosis con alfalfa, lo cual es innovador. El estudio de sitios alternativos de la traducción de ArgC complementará nuestras investigaciones anteriores, que parten desde el análisis de genómica comparativa y la firma de la especie a la sustitución de genes ortólogos esenciales. Con lo anterior tendremos un panorama muy completo de las factores genéticos y adaptativos que modulan la actividad de las proteínas y su influencia en el metabolismo celular.