Resumen
Las rizobacterias de los géneros Bradyrhizobium, Azospirillum y el hongo Trichoderma forman parte de la compleja comunidad microbiana del suelo e interaccionan con cultivos de importancia agronómica. El estudio de estos microorganismos es de interés porque poseen propiedades de promoción del crecimiento vegetal (PGPM) y son utilizados como biofertilizantes. Actualmente, los aspectos económicos y ambientales negativos del uso masivo de agroquímicos impulsan la obtención de biofertilizantes o inoculantes altamente competitivos y por ende, más eficientes en las condiciones de la rizosfera. Para superar las dificultades que presentan los formulados actuales, una estrategia beneficiosa resulta del aprovechamiento de la capacidad natural de adhesión y formación de biofilms que poseen los microorganismos. Los biofilms son comunidades microbianas que viven adheridas a una superficie rodeadas de una matriz extracelular. La formación de biofilms ha sido muy estudiada en ámbitos industriales y clínicos, y recientemente se ha reconocido su importancia en microorganismos de interés agrícola y ambiental. En tal sentido, hemos iniciado recientemente el estudio de la formación de biofilms por algunos de los microorganismos más usados en la formulación de inoculantes, estudiando además sus interacciones en biofilms mixtos. Nuestro trabajo se orienta hacia la comprensión de las interacciones que establecen los microorganismos y la identificación de los factores secretados al medio extracelular involucrados en mecanismos de adhesión y formación de biofilms sobre superficies bióticas y abióticas. El objetivo a mediano plazo es utilizar el conocimiento adquirido para el desarrollo racional de una nueva generación de inoculantes que aumenten significativamente el rendimiento de los cultivos.
Líneas de investigación
- Mecanismos de adhesión y formación de biofilms en rizobacterias utilizadas en la formulación de inoculantes.
- Estudio de las interacciones bacterio-fúngicas y las propiedades de promoción del crecimiento vegetal.
- Obtención y uso de herramientas moleculares para la detección de rizobios en el suelo.
Integrantes
DIRECTORA
Patricia Lorena Abdian
Investigadora de CONICET (adjunta)
Lic. en Cs. Biológicas (1996, FCEyN, Universidad Nacional de Mar del Plata) y Dra. en Bioquímica y Biología Molecular (2005, FCEyN, Universidad Nacional de Buenos Aires). Se inició en tareas de investigación en Microbiología en la Fundación para Investigaciones Aplicadas (FIBA), Mar del Plata (1995-1998). Entre 1998 y 2017 realizó tareas de investigación en las áreas de Bioquímica y Microbiología Molecular en la Fundación Instituto Leloir-IIBBA CONICET, primero como becaria Doctoral de la UBA, y más tarde como Investigadora de CONICET. Durante ese período realizó varias pasantías de perfeccionamiento en Francia y visitas a laboratorios en Austria y Alemania: Centre de Recherches sur les Macromolecules Vegetales (CERMAV-CNRS) y Plasticitè et Expression des Genomes Microbiens (CERMO-CNRS Universidad Joseph Fourier, Grenoble, Francia; Architecture et Fonction des Macromolécules Biologiques (AFMB)-CNRS, Marsella, Francia; Departamento de Limnología y Bio-oceanografía, Facultad de Ciencias, Universidad de Viena, Austria; Biofilm Centre, Universidad Duisburg-Essen, Alemania. Desde 1998 participa en proyectos de investigación y se ha desempeñado como titular o co-titular de proyectos de investigación nacionales e internacionales. Colabora con grupos de investigación locales, participa activamente en la formación de recursos humanos, la evaluación de personal y de proyectos de investigación científica y tecnológica (CONICET, UBA, ANPCyT) así como en la evaluación académica de estudiantes de grado y post-grado. Fue miembro del Comité científico y organizador del primer y segundo Simposio Argentino de Glicobiología GlycoAR (2014, 2016). Desde Junio de 2017 desarrolla sus líneas de investigación en el Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola, G.V. al IABIMO, CONICET-INTA, enfocados al estudio de los mecanismos de adhesión y formación de biofilms por microorganismos PGPR utilizados para la formulación de biofertilizantes, y en la obtención de herramientas moleculares para la detección y el estudio de rizobios.
Julieta Manavella
Estudiante de Agronomía (FAUBA).
Título de tesis de grado: “Estudio de la formación de biofilms en cultivos mixtos de bacterias de interés agrícola”
Ian Varnagy
Estudiante de Cs. Ambientales (FAUBA).
Título de tesis de grado: “Interacciones bacterianas en biofilms mixtos – efectos sobre el crecimiento vegetal”
Abi Maglio Checchi
Estudiante de Cs. Ambientales (FAUBA).
Título de tesis de grado: “Caracterización de herramientas moleculares para la detección y el estudio de Rhizobium leguminosarum”.
María Belén de los Ángeles Urbina Carrillo
Estudiante de Agronomía (FAUBA).
Título de tesis de grado: “Factores extracelulares involucrados en la formación de biofilms por Azospirillum brasilense y Bradyrhizobium japonicum.”
Producción y financiamiento
- P.L. Abdian, J.J. Caramelo, N. Ausmees and A. Zorreguieta. “RapA2 is a calcium-binding lectin composed of two highly conserved cadherin-like domains that specificallly recognize Rhizobium leguminosarum acidic exopolysaccharides”. (2013) Journal of Biological Chemistry 288 (4): 2893-2904.
- D.M. Russo, P.L. Abdian, D.M. Posadas, A. Williams, N.F Vozza, W. Giordano, E. Kannenberg, A.J. Downie and A. Zorreguieta. “The O-chain core region of the lipopolysaccharide is required for cellular cohesion and compaction of in vitro and root biofilms developed by Rhizobium leguminosarum«. (2015) Applied and Environmental Microbiology, 81(3): 1013-23.
- P.L. Abdian* and Angeles Zorreguieta. “Extracellular factors involved in biofilm matrix formation by Rhizobia”. En: The Perfect Slime: Microbial extracellular polymeric substances (EPS)”. Chapter 12, pp. 227-242. Editores: Hans-Curt Flemming, Thomas R. Neu, Jost Wingender. IWA Publishing Group, Londres. Sep 15 (2016). *Corresponding author.
- N.F. Vozza*, P.L. Abdian*, D.M. Russo, E.J. Mongiardini, A.R. Lodeiro, S. Molin and A. Zorreguieta. “A Rhizobium leguminosarum CHDL- (cadherin-like-) lectin participates in assembly and remodeling of the biofilm matrix.” (2016) Frontiers in Microbiology, Oct 13, 7:1608. *Primera autoría compartida
- W.O. Draghi, J. Degrossi, M. Bialer, G. Brelles-Mariño, P.L. Abdian, A. Soler-Bistué, et al. “Biodiversity of cultivable Burkholderia species in Argentinean soils under no-till agricultural practices”. (2018) PLoS ONE 13(7): e0200651.
- BAYERS AG (Alemania) – Grants4Biologicals – Novel solutions to increase crop productivity, Appl N°: 2019-01-033: “Mechanisms of adhesion and biofilm formation in rhizobacteria employed as biofertilizers”.
- PICT-2020-SerieA-GRF- 01308: “Estudio de los mecanismos de adhesión y formación de biofilms en microorganismos rizosféricos orientados a la producción de biofertilizantes más eficientes”.
Colaboraciones
- Dr. Julio Caramelo, Laboratorio de Biología Celular y Estructural, Fundación Instituto Leloir. Desde 2010-
- Dr. Sebastián Klinke, Laboratorio de Inmunología y Microbiología Molecular, Fundación Instituto Leloir. Desde 2017-
- Dra. Viviana Barrera, Laboratorio de Antagonistas y Fitopatógenos, IMYZA, INTA. Desde 2018-
- Dr. Carlos Piccinetti, Laboratorio de Bacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal, IMYZA, INTA. Desde 2019-
- Dr. Elías Mongiardini, Instituto de Biotecnología y Biología Molecular (IBBM), UNLP. Desde 2018-