Bioinformática de plásmidos y dos aplicaciones en biotecnología

Abstract

Los plásmidos, como Elementos Genéticos Móviles, son una de las fuerzas clave que moldean la evolución de las bacterias a corto plazo. Esta capacidad, que es la que está detrás de la explosión de resistencias a antimicrobianos de las últimas décadas, también puede ser coaptada para proporcionar características deseables a bacterias de interés biotecnológico. Este trabajo describe una serie de herramientas bioinformáticas para el estudio de plásmidos, entre las que destaca un novedoso método de clasificación basado en el concepto de PTU (Unidad Taxonómica Plasmídica) equivalente al de especie bacteriana. El uso de estas herramientas se ejemplifica con la descripción de dos plasmidomas de interés agrotecnológico: el plasmidoma de Xylella fastidiosa, por la reciente alarma sanitaria de este fitopatógeno en la zona mediterranea, y el plasmidoma de la familia Erwiniaceae, a la que pertenece el género Pantoea y portado habitualmente por las semillas del trigo. Estudios recientes relacionan capacidades bioestimulantes con los plásmidos de Pantoea, abriendo su uso para aplicaciones agrotecnológicas.

Plasmids, as Mobile Genetic Elements, are one of the key forces shaping the short-term evolution of bacteria. This ability, which is behind the explosion of antimicrobial resistance in recent decades, can also be coapted to provide desirable characteristics to bacteria of biotechnological interest. This work describes a series of bioinformatics tools for the study of plasmids, among which stands out a novel classification method based on the concept of PTU (Plasmid Taxonomic Unit) equivalent to bacterial species. The use of these tools is exemplified by the description of two plasmidomes of agrotechnological interest: the Xylella fastidiosa plasmidome, due to the recent health alarm caused by this phytopathogen in the Mediterranean area, and the plasmidome of the Erwiniaceae family, to which the genus Pantoea belongs and usually carried by wheat seeds. Recent reports have associated biostimulant capacities with Pantoea plasmids, opening its use in agrotechnological applications.