Compartilhamento de moléculas de quorum sensing para sinalização e tolerância de Pseudomonas sp. a herbicidas como potencial para adaptação a diferentes condições de estresse ambiental - Freitas, Paloma Nathane Nunes de (2020)
O quorum sensing (QS) é um sistema de comunicação bacteriano que permite que as bactérias monitorem a densidade populacional celular circundante mediada por meio de moléculas sinalizadoras químicas denominadas autoindutores e, a partir disso, coordenem coletivamente a expressão gênica, iniciando alterações fisiológicas importantes para sua sobrevivência. Desse modo, as bactérias são capazes de sobreviver em ambientes onde as condições mudam constantemente, em decorrência da adaptação genética que resulta da flexibilidade de expressão de seus genes. No ambiente, as bactérias precisam lidar com diversos componentes tóxicos. A introdução de agrotóxicos por exemplo, contribuiu para o controle de pragas e para o aumento da produção agrícola. Mas apesar de sua utilização na agricultura ter beneficiado a produtividade de culturas, surgiram algumas preocupações quanto aos efeitos adversos destes poluentes. A exposição de bactérias a componentes tóxicos pode levar a alterações no metabolismo celular, no crescimento, na atividade enzimática e na diminuição da diversidade dessas bactérias. Quando expostas a ambientes estressantes, necessitam de mudanças nos processos fisiológicos e estruturais para sobreviverem. Desse modo, diversas espécies de bactérias utilizam importantes estratégias adaptativas coordenadas pelo QS para contribuir para o aumento de sua capacidade em termos de sobrevivência sob diferentes condições ambientais. Porém, ainda não está claro na literatura se o QS pode ser utilizado pelas bactérias para coordenar comportamentos coletivos na população em resposta a herbicidas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar se há um sistema de resposta via QS em uma linhagem de Pseudomonas sp. modulado pela presença de herbicidas. Utilizou-se uma linhagem de Pseudomonas sp. proveniente de tanques de armazenamento de água utilizada na lavagem de embalagens de agrotóxicos e os herbicidas Heat contendo o princípio ativo saflufenacil, Boral 500 SC contendo sulfentrazone, Roundup Transorb R contendo glifosato, Aminol 806 contendo 2,4-D e Atectra contendo dicamba. Realizou-se uma extração das moléculas sinalizadoras que posteriormente foram analisadas em cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas. Aqui mostramos que na presença dos herbicidas Heat e Roundup Transorb R a linhagem parece compartilhar um controle regulatório pelas mesmas moléculas sinalizadoras de QS para controlar o estresse oxidativo produzido tanto pelo sistema de obtenção de energia quanto pela toxicidade de herbicidas. Na presença dos herbicidas Boral 500 SC, Aminol 806 e Atectra, observou-se um perfil de moléculas que estão envolvidas em diferentes estágios de formação de biofilme e a sinalização dessas pode ser um indicativo de que a linhagem esteja modulando a formação de biofilme como uma estratégia adaptativa para suportar o estresse desses herbicidas. Desse modo, o QS bacteriano pode desempenhar um papel importante na adaptação a estresses ambientais e possivelmente trazer contribuições para o estudo de biorremediação de herbicidas.