Potencial genético de comunidades bacterianas para aprovechar el fósforo orgánico en diferentes condiciones de pH
Para superar la baja biodisponibilidad de fósforo, las bacterias poseen la capacidad experimentar una respuesta reguladora y fisiológica que resulta en la secreción de varias exoproteínas involucradas en la liberación y unión del Pi.
Las exoenzimas mayormente secretadas comprenden a las fosfatasas ácidas (ACPasas) y las fosfatasas alcalinas (APasas), que escinden el ortofosfato de diversos sustratos de fósforo orgánico; por lo que su importancia radica en proporcionar un efecto de fertilización con fósforo y participar en la promoción del crecimiento vegetal.
De esta manera, en este trabajo investigaron la abundancia de varias fosfatasas no específicas, tanto ácidas como alcalinas, en metagenomas recuperados de suelos con regímenes de pH contrastantes. Para ello, se analizaron ocho metagenomas, donde cuatro sitios se consideraron suelos con valores de pH bajo (4.12–4.37) y cuatro con valores de pH alto (8.04–8.46). Posteriormente, se realizaron búsquedas de perfiles ocultos de Markov (HMM) para cada fosfatasa alcalina (APasas) (PhoX, PhoD, PhoA), fosfatasas ácidas no específicas (ACPasas) A, B y C, incluyendo también una serie de otras enzimas que eliminan el P y varios genes de mantenimiento.
Como resultados, lograron observar que hubo una reducción significativa de las fosfatasas alcalinas (APasas) (PhoX, PhoD, PhoA) en suelos de pH bajo en comparación con suelos de pH alto. En cambio, la abundancia de bacterias que contenían fosfatasas ácidas (ACPasas) de clase A y C fue similar entre todos los sitios, mientras que la clase B disminuyó en suelos de pH bajo.Teniendo en cuenta que el pH óptimo de las ACPasas es mucho menor (pH 4.8–7) resulta interesante que no se observara un aumento en los genes que codifican estas enzimas en suelos de pH bajo.
También se pudo dilucidar que aproximadamente la mitad de cepas relacionadas con Proteobacterias (1510/2244), Actinobacterias (257/494), Firmicutes (471/1052) y Cianobacterias (66/99) poseen al menos una de las tres fosfatasas alcalinas (PhoX, PhoA, PhoD; sugiriendo así que existe una cantidad de bacterias que no poseen las fosfatasas típicas asociadas a condiciones limitantes de Pi. En otras palabras, los suelos con valores de pH bajo pueden promover la selección de comunidades bacterianas que carecen de fosfatasas alcalinas conocidas (PhoX, PhoD, PhoA), aunque muy probablemente éstas poseen fosfatasas aún no caracterizadas.
Abundancia de fosfatsas detectadas en ocho metagenomas recuperados de suelos con valores de pH contrastantes (rojo, pH bajo; azul, pH alto)
-Referencia:
Lidbury, I. D., Fraser, T., Murphy, A. R., Scanlan, D. J., Bending, G. D., Jones, A. M., … & Wellington, E. M. (2017). The ‘known’genetic potential for microbial communities to degrade organic phosphorus is reduced in low‐pH soils. MicrobiologyOpen, 6(4), e00474.
