Resumo

Los sistemas CRISPR/Cas identificados en una gran variedad de arqueas y bacterias secuenciadas están formados por un arreglo de repetidos directos cortos altamente conservados, separados entre sí por secuencias únicas designadas espaciadores (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Los espaciadores derivan de elementos genéticos móviles (EGMs), como virus y plásmidos, y funcionan como secuencias guía para dirigir la interferencia y el silenciamiento de EGMs por las proteínas Cas acompañantes. Durante el análisis in sílico del genoma de Acidithiobacillus caldus ATCC51756, una bacteria mesotermófila relevante en procesos biotecnológicos de biolixiviación, hemos identificado un sistema CRISPR/Cas formado por 2 arreglos CRISPR de 12 y 44 repetidos respectivamente y 5 genes cas asociados. Éste sistema reside en un elemento conjugativo integrativo (ICE) de ~100 Kbp que además codifica para genes relacionados con la colonización de sustrato durante la formación y el establecimiento de biopelículas asociadas al mineral. A la fecha se desconoce si el sistema CRISPR/Cas y/o la ICE son funcionales y tampoco se sabe que rol juegan en la biología de A. caldus. En virtud de tal asociación, se evaluó la expresión del sistema CRISPR/Cas y de los genes involucrados en la colonización del sustrato mineral en cultivos planctónicos y otros adheridos, mediante RT-PCR y qRT-PCR. Estos análisis indican que el sistema CRISPR/Cas se expresa constitutivamente en fase planctónica en presencia de distintas fuentes de energía como azufre y tetrationato. Ensayos de co-transcripción revelan que los genes cas y el CRISPR I constituyen un operón, mientras que el CRISPR II se transcribe como una unidad independiente y es más abundante que los demás componentes del sistema. Tanto la expresión del sistema CRISPR/Cas como la expresión de los genes implicados en la colonización de sustratos sólidos presentes en el ICE varían según si A. caldus crece en condiciones planctónicas o adheridas al sustrato. Las implicancias de éstos resultados se discuten en un contexto ecofisiológico y se comparan con los indicios obtenidos en otros modelos microbianos.