Análisis in silico de genes vinculados a la biosíntesis de ácido indolacético (AIA) asociados a aislamientos bacterianos de suelos agrícolas del Eje Cafetero

Abstract

El ácido indolacético (AIA) es una de las principales fitohormonas responsables de la morfogénesis de las plantas y un metabolito secundario bacteriano de interés en las Bacterias Promotoras de Crecimiento Vegetal (BPCV). En las aplicaciones biotecnológicas que se dan en la agricultura, como la formulación de bioinsumos, se requiere de una caracterización amplia y detallada de las propiedades y mecanismos con los que el microorganismo puede impactar positivamente la planta y/o el entorno de esta. No obstante, la biosíntesis del AIA en BPCV no cuenta con una exploración amplia, y la bioinformática representa una herramienta valiosa para develar información sobre este metabolismo de forma integral. En esta investigación se realizó el análisis bioinformático de los cinco morfotipos con mayor producción de AIA dentro del proyecto “Biotecnología Agrícola para Producción de Hortalizas en Risaralda” (Bueno-López, 2023) a partir de las secuencias ARNr 16S y sus genomas homólogos, para comprobar las bases genéticas y moleculares de este proceso metabólico, en conjunto con propiedades genómicas que justifican su potencialidad para procesos biotecnológicos. Se demuestra que las especies homólogas son pertenecientes de Pseudomonas, Burkholderia y Bacillus, géneros relevantes en las BPCV. Se determinó la existencia de los genes para dos rutas biosintéticas dependientes de TRP y cómo su filiación a un mismo grupo de genes homólogos, clusters y relaciones filogenéticas se constituyen desde las regiones conservadas en los genomas de Pseudomonas y Burkholderia, y del enfoque de investigación del AIA para estos dos géneros. Se encuentra que la producción de AIA in vitro en BPCV suele estar asociada a otras actividades promotoras de crecimiento vegetal que suman a la respuesta de la planta hacia el estrés ambiental. Este estudio termina sumándole valor agregado a los candidatos para la propuesta de formulación de un bioinsumo, y destaca la importancia de la aplicación de herramientas in silico en pro del desarrollo agrícola y de los contextos de investigación desde la academia.